1、（物理）图示法图像法解决物理试题练习全集一、图示法图像法解决物理试题1如图所示，左右两侧水平面等高，A、B为光滑定滑轮，C为光滑动滑轮足够长的轻绳跨过滑轮，右端与小车相连，左端固定在墙壁上，质量为m的物块悬挂在动滑轮上从某时刻开始小车向右移动，使物块以速度v0匀速上升，小车在移动过程中所受阻力恒定不变在物块上升的过程中（未到AB所在的水平面），下列说法正确的是 A轻绳对小车的拉力增大B小车向右做加速运动C小车阻力的功率可能不变D小车牵引力做的功小于物块重力势能的增加量与小车克服阻力做功之和【答案】AD【解析】【分析】【详解】A物块以匀速上升时，两边绳子的夹角变大，可知绳子的拉力变大，即轻绳对小
2、车的拉力变大，选项A正确；B设绳子与竖直方向的夹角为，则由运动的合成知识可知，则随着物体的上升变大，车的速度减小，选项B错误；C小车在移动过程中所受阻力恒定不变，根据P=fv车可知小车阻力的功率减小，选项C错误；D由能量关系可知： ，因小车动能减小，则，即小车牵引力做的功小于物块重力势能的增加量与小车克服阻力做功之和，选项D正确；故选AD.【点睛】此题关键是对物体的速度进行如何分解，可参考斜牵引物体的运动分解问题，但是此题中物体两边都有绳子；注意搞清系统的能量转化情况.2甲乙两图中，某时刻绳子AB与水平方向的夹角均为，绳子上端以速度v0匀速拉动，在两车运动过程中，下列说法正确的是（ ）A甲、乙
3、两车运动速度大小之比B甲车运动速度大小为C相同时间内乙车速度增量大于甲车速度增量D此刻若将速度v0改成拉力F，则两车加速度大小之比【答案】AC【解析】【详解】ABC由甲图可知，甲车的速度乙车的速度所以，甲、乙两车运动速度大小之比，相同时间内乙车速度增量大于甲车速度增量故AC正确，B错误；D改成拉力F，甲车所绳子合力沿两绳子夹角的角平分线上，汽车甲的合力大小为，汽车乙的合力大小为，因此合力不相等，加速度不相等，故D错误3如图所示，两个可视为质点的小球a和b，用质量可忽略的刚性细杆相连并放置在光滑的半球面内已知细杆长度是球半径的倍，当两球处于静止状态时，细杆与水平面的夹角=15，则（）A杆对a、b
4、球作用力大小相等且方向沿杆方向B小球a和b的质量之比为：1C小球a和b的质量之比为：1D半球面对a、b球的弹力之比为：1【答案】ACD【解析】【详解】A、对轻杆，受两个球的弹力是一对平衡力，根据牛顿第三定律，杆对a、b球作用力大小相等且方向沿杆方向，故A正确；BC、两球都受到重力、细杆的弹力和球面的弹力的作用，过O作竖直线交ab于c点，受力分析如下图所示：设球面的半径为R，则oac与左侧力三角形相似；oac与右侧力三角相似；则由几何关系可得：；，即：；由题，细杆长度是球面的半径的倍，根据几何知识知图中=45，在oac中，根据正弦定理，有：，则，；故B错误，C正确；D、根据平衡条件，有：，故，故
5、D正确4如图所示，水平光滑长杆上套有一物块Q，跨过悬挂于O点的轻小光滑圆环的细线一端连接Q，另一端悬挂一物块P设细线的左边部分与水平方向的夹角为，初始时很小现将P、Q由静止同时释放关于P、Q以后的运动下列说法正确的是A当 =60时，P、Q的速度之比1：2B当 =90时，Q的速度最大C当 =90时，Q的速度为零D当向90增大的过程中Q的合力一直增大【答案】AB【解析】【分析】【详解】A、则Q物块沿水平杆的速度为合速度对其按沿绳方向和垂直绳方向分解，P、Q用同一根绳连接，则Q沿绳子方向的速度与P的速度相等，则当 =60时，Q的速度，解得：，A项正确B、C、P的机械能最小时，即为Q到达O点正下方时，
6、此时Q的速度最大，即当=90时，Q的速度最大；故B正确，C错误D、当向90增大的过程中Q的合力逐渐减小，当=90时，Q的速度最大，加速度最小，合力最小，故D错误故选AB【点睛】考查运动的合成与分解，掌握能量守恒定律，注意当Q的速度最大时，P的速度为零，是解题的关键，5如图所示，一个长直轻杆两端分别固定小球A和B，竖直放置，两球质量均为m，两球半径忽略不计，杆的长度为L由于微小的扰动，A球沿竖直光滑槽向下运动，B球沿水平光滑槽向右运动，当杆与竖直方向的夹角为时（图中未标出），关于两球速度与 的关系，下列说法正确的是AA球下滑过程中的加速度一直大于gBB球运动过程中的速度先变大后变小CD【答案】B
7、C【解析】【分析】【详解】先分析小球B的运动情况：小球 B以初速度等于零开始向右运动，当小球A落到最下方时B的速度再次为零，所以B在水平方向先加速后减小，即B球运动过程中的速度先变大后变小，根据受力可知刚开始时杆对B产生的是偏右的力，所以杆对A产生的是偏向上的力，根据受力可知此时A的加速度小于重力加速度g，故A错误；B正确；当杆与竖直方向的夹角为时，根据运动的分解可知;即，故C正确；D错误；6如图所示，有一光滑轨道ABC，AB部分为半径为R的圆弧，BC部分水平，质量均为m的小球a、b固定在各直轻杆的两端，轻杆长为R，小球可视为质点。开始时a球处于圆孤上端A点由静止开始释放小球和轻杆，使其沿光滑
8、弧面下滑，下列说法正确的是Aa球下滑过程中机械能保持不变Ba.b两球速度大小始终相等Ca.b球滑到水平轨道上时速度大小均为D从释放a.b球到a、b球都滑到水平轨道上，整个过程中轻杆对a球做的功为【答案】CD【解析】【详解】A.下滑过程中，对两个球组成的系统，只有重力做功，机械能守恒，单个球机械能均不守恒，故A错误；B.杆不可伸长，两个球沿着杆方向的分速度大小时刻相等，两球速度大小有时不相等，故B错误；C.下滑的整个过程中，根据机械能守恒定律，有：，解得：，故C正确；D. 对a球由动能定理可知：，解得：，故D正确。7如图所示，竖直向下的匀强电场中的O点固定一点电荷，一个带电小球可绕O点在竖直平面
9、内做匀速圆周运动，a、b为圆周的最高点和最低点。不计空气阻力，则( )A点电荷带正电Ba点的电场强度大于b点的电场强度C小球在从a点运动到b点的过程中，电势能增大D如果加一个垂直于竖直平面的匀强磁场，小球也可以继续做圆周运动【答案】AC【解析】【详解】带电小球可绕O点在竖直平面内做匀速圆周运动，可知小球受到的匀强电场的电场力和重力等大反向，则小球带负电，点电荷带正电，选项A正确；点电荷在a点的场强向上，在b点的场强向下，与匀强电场叠加后，a点的电场强度小于b点的电场强度，选项B错误；小球在从a点运动到b点的过程中，点电荷对小球不做功，而匀强电场的电场力做负功，则电势能增大，选项C正确；如果加一
10、个垂直于竖直平面的匀强磁场，若洛伦兹力的方向指向圆心，则小球所受的向心力变大，则小球将做近心运动；反之若洛伦兹力的方向背离圆心，则小球所受的向心力变小，则小球将做离心运动，选项D错误；故选AC.【点睛】本题的解题关键是根据质点做匀速圆周运动的条件，判断电场力与重力的关系，即可确定出小球的电性。8真空中电量均为Q的两同种点电荷连线和一绝缘正方体框架的两侧面ABB1A1和DCC1D1中心连线重合，连线中心和立方体中心重合，空间中除两同种电荷Q产生的电场外，不计其它任何电场的影响，则下列说法中正确的是（ ）A正方体两顶点A、C1电场强度相同B正方体两顶点A、C1电势相同C两等量同种点电荷周围电场线和
11、面ABB1A1总是垂直D把正检验电荷q从顶点A移到C电场力不做功【答案】BD【解析】【分析】电场强度是矢量，通过场强的叠加获得合场强；电势是标量，沿着电场线方向电势降低，可以根据对称性判断电势的大小；电荷从等势面上的一点移动到另一点，电场力不做功。【详解】AC电场强度是矢量，需要两个电荷在不同点进行场强的叠加，所以A点和C1点两处的电场强度大小相等，方向不同，且A点合场强不与面ABB1A1垂直，所以AC错误；B根据电势的对称性可知A、B、B1、A1、和D、C、C1、D1这8个点的电势相等（关于点电荷连线的中点对称），故B正确；D因为A点和C点的电势相等，根据电场力做功：可知，正检验电荷q从顶点
12、A移到C电场力不做功，故D正确。【点睛】考察等量同种电荷电场线和等势面的分布，掌握电场强度和电势的标矢性。9测量平面内某点P的电场强度大小随时间的变化，得到如图所示的图线，图线AB段与BC段关于直线对称电场是由该平面内两个相同的点电荷产生的，其中一个点电荷固定不动且到P点的距离为，另一个点电荷以恒定的速度在该平面内做匀速直线运动，静电力常量为，不考虑磁场因素，则A点电荷的电荷量为B点电荷的电荷量为C运动电荷的速度大小为D运动电荷到P点的最小距离为【答案】BCD【解析】A、B、根据图象可知，当时间趋向于无穷大的时候，说明运动的电荷离的很远，此时产生电场的电荷只有固定的电荷，由图可知，此时P点的场
13、强为E0，设电荷的电荷量为Q，根据点电荷的场强公式可得， ，解得,所以A错误，B正确； C、运动电荷和固定电荷在同一个平面内，根据上面的分析可知，它们之间的关系如图:设t0时刻，运动点电荷与P点之间的夹角为，距离为r，此时运动电荷产生的场强，固定电荷产生的场强为，以P点为坐标原点，建立直角坐标系如图，把运动电荷产生的场强E分解，得出P点的合场强为，其中, 联立解得：r=2d，运动电荷经过的距离为，所以运动电荷的速度大小为，所以C正确；D、根据图象可知，P点的场强最小值为0，说明此时两个电荷在P点产生的场强大小相等方向相反，即运动的电荷离P点的距离也是d，所以运动电荷到P点的最小距离为d，所以D
14、正确；故选BCD【点睛】本题考查的是电荷的叠加问题，题目的难点在于有一个电荷是运动的，导致P点的合场强在不断的变化，根据图中的已知条件来计算场强的大小和速度的大小，题目的难点较大10如图所示，两等量负点电荷固定在A、B两点。以A、B连线的中点为原点O，沿A、B连线的中垂线建立x轴。选无穷远处电势为零。则关于x轴上各处的电场强度E、电势随x轴坐标的变化规律，下列图像较合理的是ABCD【答案】A【解析】【详解】A、B、对于两个等量负点电荷的电场，根据场强的叠加，知两电荷的中点场强为零，从O到无穷远的过程中，场强先增大后减小，且AB连线左右两侧电场对称，故A正确，B错误。C、D、两个等量负点电荷的连
15、线的中垂线上，从连线中点到无穷远是逆着电场线，故电势逐渐升高，故C、D错误。故选A。【点睛】本题关键是熟悉等量同号电荷和异种电荷之间的电场分别情况，会结合电场线和等势面分析电势和情况的变化11如图为两形状完全相同的金属环A、B平行竖直的固定在绝缘水平面上，且两圆环的圆心Ol、O2的连线为一条水平线，其中M、N、P为该连线上的三点，相邻两点间的距离满足MOl=O1N=NO2 =O2P当两金属环中通有从左向右看逆时针方向的大小相等的电流时，经测量可得M点的磁感应强度大小为B1、N点的磁感应强度大小为B2，如果将右侧的金属环B取走，P点的磁感应强度大小应为ABCD【答案】B【解析】对于图中单个环形电
16、流，根据安培定则，其在轴线上的磁场方向均是向左，故P点的磁场方向也是向左的.设，设单个环形电流在距离中点l位置的磁感应强度为，在距离中点3l位置的磁感应强度为，故M点磁感应强度，N点磁感应强度，当拿走金属环B后，P点磁感应强度，B正确；故选B.【点睛】本题研究矢量的叠加合成(力的合成，加速度，速度，位移，电场强度，磁感应强度等)，满足平行四边形定则；掌握特殊的方法（对称法、微元法、补偿法等）12如图所示，一个长直轻杆两端分别固定小球A和B，两球质量均为m，两球半径忽略不计，杆的长度为L.先将杆竖直靠放在竖直墙上，轻轻拨动小球B，使小球B在水平面上由静止开始向右滑动，当小球A沿墙下滑距离为时，下
17、列说法正确的是(不计一切摩擦) A杆对小球A做功为B小球A和B的速度都为C小球A、B的速度分别为和D杆与小球A和B组成的系统机械能减少了【答案】C【解析】【详解】BC.当小球A沿墙下滑距离为时，设此时A球的速度为vA，B球的速度为vB.根据系统机械能守恒定律得：，两球沿杆子方向上的速度相等，则有：vAcos60=vBcos30.联立两式解得:, ;故B错误,C正确.A.对A球使由动能定理有：，代入A的速度解得，故A错误.D.对于杆与小球A和B组成的系统而言运动过程中只有重力做功，故系统机械能守恒；故D错误.13两个可视为质点的小球a和b，用质量可忽略的刚性细杆相连，放置在一个光滑的半球面内，如
18、图所示已知小球a和b的质量之比为，细杆长度是球面半径的倍两球处于平衡状态时，细杆与水平面的夹角是（ ）A45B30C22.5D15【答案】D【解析】【详解】由题目中的数据可以得出，abO三点组成一个等腰直角三角形，所以两底角都为45对两球进行受力分析，由于球面光滑，所以两球都只受到3个力，如图所示：重力、球面的支持力、刚性细杆的弹力；由于是刚性细杆，所以刚性细杆对两球的弹力均沿着杆方向，且对两球的弹力大小相等；两球处于平衡状态，两球受到的合力都为零，两球受到的三个力都组成一个封闭的力的矢量三角形设b球的质量为m，由正弦定理对球a：=；对球b：=，所以有：=，即=，所以=15，故D正确，ABC错
19、误14如图所示，左侧为一个固定在水平桌面上的半径为R的半球形碗，碗口直径AB水平，O点为球心，碗的内表面及碗口光滑右侧是一个足够长的固定光滑斜面一根不可伸长的轻质细绳跨过碗口及竖直固定的轻质光滑定滑轮，细绳两端分别系有可视为质点的小球和物块，且小球质量m1大于物块质量m2.开始时小球恰在A点，物块在斜面上且距离斜面顶端足够远，此时滑轮右侧的细绳与斜面平行且恰好伸直，C点在球心O的正下方当小球由静止释放开始运动，则下列说法中正确的是( )A在小球从A点运动到C点的过程中，小球与物块组成的系统机械能守恒B当小球运动到C点时，小球的速率是物块速率的C小球能沿碗面上升到B点D物块沿斜面上滑的过程中，地
20、面对斜面的支持力减小【答案】A【解析】【详解】A.在m1从A点运动到C点的过程中，m1与m2组成的系统只有重力做功，系统的机械能守恒故A正确B.设小球m1到达最低点C时m1、m2的速度大小分别为v1、v2，由运动的合成分解得：解得：，故B错误； C.在m1从A点运动到C点的过程中，对m1、m2组成的系统由机械能守恒定律得：结合解得：，若m1运动到C点时绳断开，至少需要有的速度m1才能沿碗面上升到B点，现由于m1上升的过程中绳子对它做负功，所以m1不可能沿碗面上升到B点故C错误D.m2沿斜面上滑过程中，m2对斜面的压力是一定的，斜面的受力情况不变，由平衡条件可知地面对斜面的支持力始终保持恒定故D
21、错误15如图所示，真空中两等量异种电荷P、Q固定于一等腰梯形ABCD两腰的中点处，已知一带正电的试探电荷从A点移动到B点时电势能增加，则以下判定正确的是（ ）AP是正电荷，Q是负电荷B若将该试探电荷由B点移动到D点，其电势能保持不变C若将该试探电荷由C点移动到D点，将克服电场力做功D该试探电荷在A、C两点所受的电场力大小相等【答案】C【解析】A、因正电荷由A到B电势能增加，则电场力做负功，正电荷应从低电势处运动到高电势处，电势升高故B点电势高于A点电势则Q点处为正电荷，P点处为负电荷，故A错误B、结合等量异种点电荷的电场的特点可知，B点和D点没有在同一条等势线上，故电势能变化，故B错误；C、结合等量异种点电荷的电场的特点可知，C点电势为负，D点电势为正，正电荷从C到D点电势能增大，则电场力做负功，故C正确D、根据电场线的分布情况C点场强大小较小，故电场力大小在C点较小，故D错误故选C【点睛】根据正电荷在电势高处电势能大，判断电势高低，即可确定P、Q处电荷的电性；根据电场线的分布情况，分析场强关系；由电势的高低，判断电场力对正电荷做功正负
