1、（物理） 高考物理图像法解决物理试题试题(有答案和解析)一、图像法解决物理试题1一个质量为0.5kg的物体，从静止开始做直线运动，物体所受合外力F随时间t变化的图象如图所示，则在时刻t=8s时，物体的速度为（ ）A2m/sB8m/sC16m/sD4m/s【答案】C【解析】【分析】【详解】图像的面积表示冲量，在上方为正，在下方为负，故根据动量定理可得，解得第8s末的速度为，C正确【点睛】F-t图像的面积是解决本题的关键，在物理中，从图像角度研究问题，需要注意图像的斜率，截图，面积等表示的含义2从同一地点同时开始沿同一方向做直线运动的两个物体、的速度图象如图所示在时间内，下列说法中正确的是（ ）A
2、、两个物体所受的合外力都在不断减小B物体所受的合外力不断增大，物体所受的合外力不断减小C物体的位移不断增大，物体的位移不断减小D、两个物体的平均速度大小都是【答案】A【解析】【详解】AB速度-时间图象上某点的切线的斜率表示该点对应时刻的加速度大小，故物体做加速度不断减小的加速运动，物体做加速度不断减小的减速运动，故A正确，B错误；C图线与时间轴包围的面积表示对应时间内的位移大小，由图象可知：随着时间的推移，、的速度图象与时间轴围城的面积不断变大，故位移不断变大，故C错误；D图线与时间轴包围的面积表示对应时间内的位移大小，如果物体的速度从均匀减小到，或从均匀增加到，物体的位移就等于图中梯形的面积
3、，平均速度就等于，故的平均速度大于，的平均速度小于，故D错误；【点睛】本题关键是根据速度时间图象得到两物体的运动规律，然后根据平均速度的定义和图线与时间轴包围的面积表示对应时间内的位移大小分析处理3将质量为m0.1 kg的小球从地面竖直向上抛出，初速度为v020 m/s，小球在运动中所受空气阻力与速率的关系为fkv，已知k0.1 kg/s其在空气的速率随时间的变化规律如图所示，取g10 m/s2，则以下说法正确的是（ ） A小球在上升阶段的平均速度大小为10 m/sB小球在t1时刻到达最高点，此时加速度为零C小球落地前匀速运动，落地速度大小v110 m/sD小球抛出瞬间的加速度大小为20 m/
4、s2【答案】C【解析】【详解】根据速度时间图象与时间轴包围的面积表示位移，则从图象可以看出，位移小于阴影部分面积，而阴影部分面积是匀减速直线运动的位移，匀减速直线运动的平均速度等于 ，故小球上升过程的平均速度小于10m/s，故A错误球在t1时刻速率为零，到达最高点，空气阻力为零，只受重力，加速度为g，故B错误由图象可知，小球落地前匀速运动，由 mg=f=kv1；得 v1=10m/s故C正确小球抛出瞬间，有：mg+kv0=ma0；联立解得：a0=30m/s2故D错误故选C.【点睛】关于速度时间图象问题，重点要掌握速度时间图象斜率表示加速度，面积表示位移要注意公式 只适用于匀变速直线运动4甲、乙两
5、物体在同一直线上，同时由同一位置向同一方向运动，其速度图象如图所示，下列说法正确的是( )A20s末乙追上甲B20s末乙追上甲，且甲、乙速率相等C在乙追上甲前，20s末时两物体相距最大D开始阶段乙跑在甲的前面，20s后乙落在甲的后面【答案】C【解析】【详解】AB在第20s末两物体速度相等，由图线的“面积”看出，这段时间内甲的位移大于乙的位移，乙还没有追上甲故AB错误C在追上前，速度相等时，相距最远，故20s末相距最远，故C正确；D开始阶段，甲的速度较大，甲跑在乙的前面，20s后，乙的速度较大，甲仍在乙的前面，直到40s末两者相遇故D错误故选C【点睛】此题关键要根据速度大小关系，分析甲乙两物体间
6、距离的变化两图线的交点表示速度相等两物体由同一地点向同一方向作直线运动，当位移相等时两物体相遇5如图(a)所示，质量为2kg的小球放在光滑水平面上，在界线MN的左方始终受到水平恒力F1作用，在MN的右方除受F1外还受到与F1在同一条直线上的水平恒力F2的作用小球从A点由静止开始运动，运动的v-t图像如图(b)所示，由图可知，下列中说法正确的是( )AF2的大小为6NBF1与F2大小的比值为3:5Ct=2.5s时，小球经过界线MND小球向右运动的过程中，F1与F2的冲量相同【答案】B【解析】【详解】A因不知道的大小，因此本题F1和F2的大小求不出，故A错误；B物体在0-2.5s内一直向右运动，在
7、2.5-5s内向左运动，其中在4s的时候越过MN向左运动，最终5s时减速为0；取向右为正方向，在0-2.5s内对物体写动量定理有，故B正确；C物体在MN左侧受到恒力F1的作用做匀加速直线运动，物体在MN的右侧受F1和F2共同的作用做匀变速运动因此加速度会变化，因此结合v-t图像可知物体在1s时越过的MN，故C错误；D小球向右的过程中F1的冲量和F2的冲量大小相等，但方向不一样，故D错误6一个以初速度v0沿直线运动的物体，t秒末的速度为v，其v-t图象如图所示，则关于t秒内物体运动的平均速度，以下说法正确的是()A B C D无法确定【答案】A【解析】【详解】连接图线的起点和终点，该连线表示做匀
8、加速直线运动，其平均速度为，匀加速直线运动的图线围成的面积小于非匀变速直线运动图线围成的面积，而时间相等，则知该非匀变速直线运动的平均速度，故A正确，B、C、D错误；故选A。【点睛】速度时间图线的切线斜率表示瞬时加速度，图线与时间轴围成的面积表示位移，将该运动与匀加速直线运动相比较，分析平均速度的大小。7质量m=1kg的物体静止放在粗糙水平地面上。现对物体施加一个随位移变化的水平外力F时物体在水平面上运动。已知物体与地面间的滑动摩擦力与最大静摩擦力相等。若F-x图象如图所示。且45m内物体匀速运动。x=7m时撤去外力，取g=10m/s2，则下列有关描述正确的是（ ）A物体与地面间的动摩擦因数为
9、0.1B撤去外力时物体的速度为m/sCx=3m时物体的速度最大D撤去外力后物体还能在水平面上滑行3s【答案】B【解析】【详解】A. 由图象知45m内外力恒定，又物体匀速运动，由知动摩擦因数为0.3，故A不符合题意；B. 前7m内外力和阻力共同作用，物体做变速运动，且Fx图围成的面积表示外力所做的功，由动能定理解得，故B符合题意；C. 由图知前3m内物体做加速度逐渐增大的加速运动，34m内做加速度逐渐减小的加速运动，匀速运动时速度最大，故C不符合题意；D. 撤去外力后物体匀减速停下，由动量定理有解得，故D不符合题意。8如图所示，直线、分别是电源1与电源2的路端电压随输出电流变化的特性图线，曲线是
10、一个小灯泡的伏安特性曲线，曲线与直线、相交点的坐标分别为P(5.2，3.5)、Q(6，5)。如果把该小灯泡分别与电源1、电源2单独连接，则下列说法正确的是() A电源1与电源2的内阻之比是32B电源1与电源2的电动势之比是32C在这两种连接状态下，小灯泡的电阻之比是12D在这两种连接状态下，小灯泡消耗的功率之比是710【答案】A【解析】【详解】A根据电源图线可知：则有：故A正确；B根据电源图线可知：电源1与电源2的电动势之比是11，故B错误；CD灯泡伏安特性曲线与电源外特性曲线的交点即为灯泡与电源连接时的工作状态，则有：，可得： ，小灯泡的电阻之比为：小灯泡消耗的功率之比为： 故C、D错误；故
11、选A。9如图所示，图线甲、乙分别为电源和某金属导体的UI图线，电源的电动势和内阻分别用E、r表示，根据所学知识分析下列选项正确的是()AE50 VBrC当该导体直接与该电源相连时，该导体的电阻为20 D当该导体直接与该电源相连时，电路消耗的总功率为80 W【答案】AC【解析】【详解】AB由图象的物理意义可知电源的电动势E50 V，内阻r5 ，故A正确，B错误；CD该导体与该电源相连时，电阻的电压、电流分别为U40 V，I2 A，则R20 ，此时，电路消耗的总功率P总EI100 W，故C正确，D错误10如图所示是甲、乙两质点运动的vt图象，由图线可以判定（）A甲质点的加速度越来越小，t1时刻两质
12、点速度等大B零时刻甲质点的加速度为零C在t1时刻之前，甲质点的加速度均大于乙质点的加速度D在0t1时间内，甲质点的位移大于乙质点的位移【答案】AD【解析】【详解】A.在速度时间图象中，某一点代表此时刻的瞬时速度，图线的斜率表示加速度，知甲质点的加速度逐渐减小，t1时刻两质点速度等大，故A项与题意相符；B.由于在速度时间图象中，切线斜率表示加速度，所以零时刻甲质点的速度为零，但加速度不为零，故B项与题意不相符；C.在t1时刻之前，乙质点的加速度逐渐减小，所以乙质点的加速度一开始小于甲的加速度，后来大于甲的加速度，故C项与题意不相符；D.在速度时间图象中，图象与坐标轴围成面积代表位移，所以在0t1
13、时间内，甲质点的位移大于乙质点的位移，故D项与题意相符。故选：AD。11甲乙两个质量均为1kg的物块，在光滑的水平面上分别受到一个水平力作用，由静止开始加速，甲物块所受的力F随时间t的变化关系和乙物块所受的力T随位移x的变化关系如图所示，当水平力分别按各自的规律从0增大到10N的过程中，下列说法正确的是( )A当水平力均为10N时，甲和乙的动量均为10kgm/sB甲所受力F对物块的冲量为10Ns，乙所受力T对物块所做的功为10JC甲在此过程中的位移为10mD当水平力均为10N时，甲的动能为50J，乙的动量为【答案】BD【解析】【分析】【详解】由甲图可知，图线与t轴围成的面积表示冲量，则当水平力
14、为F=10N时，冲量为，根据动理定理，得此时甲的动量为，则此时甲的速度为，则甲的动能为，因F是变力，故无法求出甲运动的位移；由乙图可知，图线与x轴围成的面积表示拉力T做的功，则当水平力T=10N时， 则拉力T做的功为，根据动能定理有：，解得：，此时乙的动量为，故AC错误，BD正确；故选BD.12图示为某物体做直线运动的图象，由图可知，该物体A在第内和第内的运动方向相反B在内的位移大小是C第内和第内的加速度大小相等D末速度方向和加速度方向都发生改变【答案】BC【解析】【详解】A在图像中，速度的正负表示运动方向，第1s内和第3s内速度均为正，说明运动方向相同，A错误；B速度图象和坐标轴围成的面积表
15、示位移，在02s内的位移大小是，B正确；C第1s内的加速度大小为，第4s内加速度大小为，两个时间段内加速度相同，C正确；D在图像中，斜率的正负表示加速度的方向，3s末速度方向发生改变，但加速度方向不发生改变，D错误【点睛】解决本题的关键要理解速度时间图线的物理意义，知道图线的斜率表示加速度，速度的正负表示运动的方向，图线与时间轴围成的面积表示位移132017年4月23日，青岛快乐运动秀之遥控车漂移激情挑战，挑战赛中若ab两个遥控车同时同地向同一方向做直线运动，它们的vt图象如图所示，则下列说法正确的是（）Ab车启动时，a车在其前方2m处B运动过程中，b车落后a车的最大距离为4mCb车启动3s后
16、正好追上a车Db车超过a车后，两车不会再相遇【答案】CD【解析】【详解】A、根据速度图线与时间轴包围的面积表示位移，可知b在时启动，此时a的位移为，即a车在b前方处，故选项A错误；B、当两车的速度相等时相距最远，最大距离为：，选项B正确；C、由于两车从同一地点沿同一方向沿直线运动，当位移相等时两车才相遇，由图可知，b车启动后位移，a的位移，故选项C正确；D、b车超过a车后，由于b的速度大，所以不可能再相遇，选项D正确【点睛】本题关键是根据速度-时间图象得到两个物体的运动规律，然后根据速度-时间图象与时间轴包围的面积表示位移大小，结合初始条件进行分析处理14a、b两个物体从同一位置沿同一直线运动
17、，它们的速度图象如图所示，下列说法正确的是（ ）Aa、b加速时，物体a的加速度大于物体b的加速度B20s时，a、b两物体相距最远C60s时，物体a在物体b的前方D若题图为位移时间图象，则物体a、b在40s时相遇【答案】CD【解析】【详解】A.、加速时，图线的斜率大于图线的斜率，则的加速度大于的加速度；故A项错误；B.在内，静止，向正方向做匀加速运动，在内的速度大于的速度，两者间距增大；后，的速度小于的速度，两者间距减小，则时，、两物体相距最远；故B项错误；C.时，图线与时间轴围成的面积大于图线与时间轴围成的面积，则的位移大于的位移，物体在物体的前方；故C项正确；D.若题图为位移时间图象，则物体、在40s时相遇；故D项正确.15一物体沿直线运动，其速度v随时间t变化的图象如图所示由图象可知A在02 s内物体的加速度大小为10 m/s2B在24 s内物体的加速度大小为10 m/s2C在04 s内物体的位移大小为60 mD在04 s内物体的位移大小为80 m【答案】BC【解析】A、B、根据图线的斜率可知，在0-2s内物体的加速度为零，2-4s内加速度大小，故A错误，B正确C、D、根据图线与时间轴围成的面积知，0-4s内物体的位移，故C正确，D错误故选BC【点睛】解决本题的关键知道速度时间图线的物理意义，知道图线的斜率表示加速度，图线与时间轴围成的面积表示位移
