物理解题方法：图像法压轴难题一轮复习及答案解析.pdf

物理解题方法：图像法压轴难题一轮复习及答案解析一、题方法：图像法1某同学站在电梯底板上，如图所示的v-t图像是计算机显示电梯在某一段时间内速度变化的情况（竖直向上为正方向）根据图像提供的信息，可以判断下列说法中正确的是（）A在 0-20s 内，电梯向上运动，该同学处于超重状态B在 0-5s 内，电梯在加速上升，该同学处于失重状态C在 5s-10s 内，电梯处于静止状态，该同学对电梯底板的压力等于他所受的重力D在 10s-20s 内，电梯在减速上升，该同学处于失重状态【答案】 D【解析】图像的斜率表示加速度，故05s 内斜率为正，加速度为正，方向向上，处于超重状态，速度为正，即电梯向上加速运动；在 510s 过程中，电梯匀速，该同学加速度为零，该同学对电梯底板的压力等于他所受的重力，处于正常状态；1020s 过程中，斜率为负，速度为正，即电梯向上做减速运动，加速度向下，处于失重状态，D 正确【点睛】在速度时间图象中，直线的斜率表示加速度的大小，根据图象求出电梯的加速度，当有向上的加速度时，此时人就处于超重状态，当有向下的加速度时，此时人就处于失重状态2如图所示为甲、乙两质点做直线运动的速度时间图象，则下列说法中正确的是()A在 0t3时间内甲、乙两质点的平均速度相等B甲质点在0t1时间内的加速度与乙质点在t2 t3时间内的加速度相同C甲质点在0t1时间内的平均速度小于乙质点在0t2时间内的平均速度D在 t3时刻，甲、乙两质点都回到了出发点【答案】 A【解析】A、在0t3时间内，由面积表示为位移，可知甲、乙两质点通过的位移相等，所用时间相等，则甲、乙两质点的平均速度， 故 A 正确 ；B、图象的斜率表示加速度，则甲质点在0t1时间内的加速度与乙质点在t2t3时间的加速度大小相等，但方向相反，所以加速度不同，故B 错误 ；C、甲质点在0t1时间内的平均速度为2v，乙质点在0t2时间内平均速度为2v，即平均速度相等，故C 错误 ；D、两个质点一直沿正向运动，都没有回到出发点，故D 错误 ；故选 A【点睛】在速度时间图象中，某一点代表此时刻的瞬时速度，斜率表示加速度，图象与坐标轴围成面积代表位移，平均速度等于位移与时间之比，根据这些知识分析3甲、乙两车在公路上沿同一方向做直线运动，它们的vt 图象如图3 所示两图象在tt1时相交于P点， P在横轴上的投影为Q，OPQ的面积为S.在 t0 时刻，乙车在甲车前面，相距为d.已知此后两车相遇两次，且第一次相遇的时刻为t ，则下面四组t和 d 的组合可能的是 ()Att1，d SBt12t1，d14SCt 12t1，d12SDt12t1，d34S【答案】 D【解析】【分析】【详解】在 t1时刻如果甲车没有追上乙车，以后就不可能追上了，故t t1，故 A 错误；从图象中甲、乙与坐标轴所围的面积即对应的位移看，甲在t1时间内运动的位移比乙的多S ，当 t0.5t1时，甲的面积比乙的面积多出34S，即相距 d34S ，故 D 正确， BC错误4从 1907 年起，密立根就开始测量金属的遏止电压CU（即图 1 所示的电路中电流表G 的读数减小到零时加在电极K 、A 之间的反向电压）与入射光的频率，由此算出普朗克常量 h ，并与普朗克根据黑体辐射得出的h 相比较，以检验爱因斯坦光电效应方程的正确性按照密立根的方法我们利用图示装置进行实验，得到了某金属的CU图像如图2 所示下列说法正确的是A该金属的截止频率约为4 27 1014 HzB该金属的截止频率约为5 50 1014 HzC该图线的斜率为普朗克常量D该图线的斜率为这种金属的逸出功【答案】 A【解析】【分析】【详解】试题分析：设金属的逸出功为0W ，截止频率为c，因此0Wh；光电子的最大初动能Ek 与遏止电压UC 的关系是kcEeU，光电效应方程为0kEhW；联立两式可得：0CWhUee，因此图像的斜率为he，错误；当C0U可解得144.3 10cHz，即金属的截止频率约为Hz，在误差允许范围内，可以认为 A 正确； B 错误考点：光电效应5质点做直线运动的速度时间图象如图所示，该质点（）A第 1 s内和第 3 s内质点的速度不断增大，加速度不断减小B前 1 s内和前 3 s内质点运动的路程相同C物体在1 s，3 s 时质点的运动方向发生变化D第 2 秒末和第4 秒末质点的位置相同【答案】 A【解析】【分析】根据速度图象能直接读出速度的变化，根据速度图象的斜率分析加速度的变化根据图象与时间轴围成的面积等于物体在该段时间内通过的位移，分析位移，从而确定出路程关系速度的正负表示速度的方向根据位移关系分析质点位置关系【详解】A 项：第 1 s 内质点的速度不断增大，根据速度图象的斜率表示加速度，知加速度不断减小第 3 s 内质点的速度沿负方向不断增大，加速度不断减小，故A 正确B项：只要质点在运动，其运动的路程就在增大，所以前1 s 内的路程小于前3 s 内的路程，故 B错误C项：根据速度的正负表示质点的运动方向，知物体在1 s，3 s 时质点的运动方向均没有发生变化，故C 错误D 项：根据图象与时间轴围成的面积大小等于位移，知02s 内的位移大于0，04s 内的位移为 0，所以第2 秒末和第4 秒末质点的位置不同，故D 错误故选 A【点睛】本题的关键要理解速度图象的物理意义，知道图象的斜率表示加速度，面积表示位移，要注意位移的正负6甲、乙两物体在同一直线上，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7将地面上静止的货物竖直向上吊起，货物由地面运动至最高点的过程中，v t图像如图所示以下判断正确的是（）A前3s内货物处于超重状态B最后 2s 内货物只受重力作用C前 3s 内与最后2s 内货物的平均速度相同D第 3s 末至第 5s 末的过程中，货物的机械能守恒【答案】 AC【解析】【分析】【详解】前 3s 内货物速度增大，加速度向上，处于超重状态，A正确；最后2s 内货物的加速度为2260/3/2amsmsg，受重力和拉力作用，B错误；前3s 内的平均速度16/3/2vmsm s，后 2s 内的平均速度26/3/2vm sms，两段时间内的平均速度相同故C正确； 3到 5s 内物体做匀速直线运动，动能不变，高度增大，重力势能增加，所以机械能不守恒，D错误8甲、乙两物体同时从同一地点沿同一方向做直线运动的速度时间图象如图所示，则下列说法中正确的是()A两物体两次相遇的时刻是2 s末和 6 s 末B4 s 末甲在乙前面C在 06 s 内，两物体相距最远的时刻是1 s 末D乙物体先向前运动2 s，随后向后运动【答案】 BC【解析】【详解】v-t 图象中图线与坐标轴围成图形的面积表示位移，t=2s 时乙的位移为12442xmm，甲的位移为x =2 2=4m，两者位移相同，又是从同一地面出发，故2s 末时二者相遇，同理可判断6s 末二者也是相遇，故A 正确； 4s 时甲的位移为x=4 2=8m ，乙的位移为：11242421022xmm，甲的位移小于乙的位移，所以甲在乙后面，故B错误； 1s 末两物体相距的距离等于一个小三角形的面积，而4s末两物体相距的距离等于2-4 之间三角形的面积，明显4s 末二者的距离最大，故C正确；乙的速度一直为正，说明其运动方向始终未发生变化，故D 错误所以AC正确， BD 错误9在如图甲所示电路中，定值电阻1.0R，R 为滑动变阻器闭合开关后，多次改变滑片的位置，分别记录电压表和电流表的示数由测得数据作出如图乙所示UI图线下列判断正确的是()A当滑片向右滑动时，电压表示数增大B电源的电动势测量值约为1.60VC电源的内阻测量值约为1.5D当电源短路时，电流表示数为0.4A【答案】 AB【解析】【详解】BC、根据图象读出电源电动势为1.60V，根据图像斜率得到01.601.001.50.4URrI，故电源内阻为0.5r，故 B 正确， C错误；A、当滑片向右滑动时，总电阻增大，根据闭合电路欧姆定律，总电流减小，根据0()UEI Rr可得出电压表示数增大，故A 正确；D、当电源短路时，根据闭合电路欧姆定律：1.603.20.5EIAAr，故 D 错误；故选 AB；10 静止在水平面的A.B两个物体，分别在水平拉力的作用下，从同一位置开始运动，其运动的 v-t 图象如图所示，已知两物体的质量相等，与水平面之间的动摩擦因数也相同，下列判断中正确的是A在 t0时刻，物体A与物体 B相遇B在 t0时刻，物体A与物体 B 的加速度大小相等C在 t0时间内，物体B 所受的水平拉力逐渐减小D在0t时间内，物体B 克服摩擦力所做的功比物体A 克服摩擦力所做的功多【答案】 CD【解析】【详解】A.根据v t图象的面积表示位移可知在0t时间内物体A与物体B的位移关系：ABxx由于物体A与物体B从同一位置开始运动，所以在0t时刻，物体A与物体B不相遇，故A错误；B.v t图象的斜率表示加速度，在0t时刻，物体A斜率大于物体B的斜率，所以物体A加速度大于物体B的加速度，故B错误；C.v t图象的斜率表示加速度，物体B的斜率逐渐变小，加速度也逐渐变小，根据牛顿第二定律则有：Ffma物体B所受的水平拉力也逐渐减小，故C正确；D.v t图象的面积表示位移，由图知ABxx，而克服摩擦力做功为：fWmgx所以物体B克服摩擦力所做的功比物体A克服摩擦力所做的功多，故D 正确。