圖示法圖像法解決物理試題練習及解析

1、圖示法圖像法解決物理試題練習及解析一、圖示法圖像法解決物理試題1如圖所示，將質(zhì)量為 m 的小球用橡皮筋懸掛在豎直墻的 O點，小球靜止在 M 點，N 為O 點正下方一點， ON 間的距離等于橡皮筋原長，在 N 點固定一鐵釘，鐵釘位于橡皮筋右 側?，F(xiàn)對小球施加拉力 F，使小球沿以 MN 為直徑的圓弧緩慢向 N 運動， P為圓弧上的 點，角 PNM 為 60。橡皮筋始終在彈性限度內(nèi)，不計一切摩擦，重力加速度為g，則A在 P 點橡皮筋彈力大小為B在 P點時拉力 F 大小為C小球在 M 向 N 運動的過程中拉力 F 的方向始終跟橡皮筋垂直 D小球在 M 向 N 運動的過程中拉力 F 先變大后變小 【答案

2、】 AC【解析】 A、設圓的半徑為 R，則，ON 為橡皮筋的原長，設勁度系數(shù)為 k，開始時小球二力平衡有 ；當小球到達 P 點時，由幾何知識可得，則橡皮筋的彈力為 ，聯(lián)立解得，故 A 正確。 B 、小球緩慢移動，即運動到任意位置均平衡，小球所受三個力平衡滿足相似三角形，即， ，因 ，可得,故 B 錯誤。 C 、同理在緩慢運動過程中由相似三角形原理可知 ，則拉力 F 始終垂直于橡皮筋的彈力， C正 確。 D、在兩相似三角形中，代表 F大小的邊 MP 的長度一直增大，故 F一直增大，故 D 錯誤。則選 AC ?！军c睛】三力平衡可以運用合成法、作用效果分解法和正交分解法，而三力的動態(tài)平衡就 要用圖解

3、法或相似三角形法，若有直角的還可以選擇正交分解法。2如圖所示，滑塊 A、B 的質(zhì)量均為 m,A 套在固定傾斜直桿上，傾斜桿與水平面成45,B套在固定水平的直桿上，兩桿分離不接觸，兩直桿間的距離忽略不計且足夠長，A、 B 通過鉸鏈用長度為 L 的剛性輕桿 （初始時輕桿與平面成 30）連接， A、B 從靜止釋放， B 開始沿水 平面向右運動，不計一切摩擦，滑塊A、B 視為質(zhì)點，在運動的過程中，下列說法中正確的是 （ ）B當 A到達與 B 同一水平面時 ,A 的速度為 gLC B滑塊到達最右端時 ,A 的速度為 2gLDB 滑塊最大速度為 3gL【答案】 AD【解析】因不計一切摩擦，故系統(tǒng)機械能守恒

4、， A正確；設 A的速度為 vA 、B的速度為 vB，當 A到 達與 B 同一水平面時 ，對 A、B 速度進行分解，如圖所示根據(jù)沿桿方向速度相等有：有： mgL 1mv2A 1mv2 2 A 2度為零，如圖所示 ：vB vA cos 45o2B，解得：2 vA ，根據(jù)系統(tǒng)機械能守恒2AvAgL ，B 錯誤；B 滑塊到達最右端時， B的速1 2 1mgL mv22B 的速度最大，如圖所示A2 ，解得：vA1 2 gL ，C錯誤 ；當312mgLmvB2 ，解得： vB3gL ，D 正確，選 AD.22 B【點睛】應用 A、B 沿桿方向速度相等，求出 A、 B的速度關系，因為不計一切摩擦，故A、

5、B組成的系統(tǒng)機械能守恒，當 A的速度最大時， B的速度為 0；當 B的速度最大時， A的速度為 0.3豎直絕緣墻壁上有一個固定的小球A，在 A 球的正上方 P點用絕緣線懸掛另一個小球B，AB 兩個小球因帶電而互相排斥，致使懸線與豎直方向成角，如圖所示，若線的長半，同時小球B 的電量減為原來的一半，A 小球電量不變，則再次穩(wěn)定后度變?yōu)樵瓉淼腁A、B 兩球間的庫侖力變?yōu)樵瓉淼囊话隑A、B兩球間的庫侖力雖然減小，但比原來的一半要大C線的拉力減為原來的一半D線的拉力雖然減小，但比原來的一半要大【答案】 BC【解析】詳解】由于逐漸漏電的過程中，處于動態(tài)平衡狀態(tài)，對B 進行受力分析如圖所示：PABFBF2

6、，所以C、D、因 G和 PQ長度 h 不變，則絲線長度 l 的一半，與小球的電量及夾角無關 ；C正確 ，變?yōu)樵瓉淼囊话耄傻媒z線拉力 F2 變?yōu)樵瓉?D錯誤.A、B、由三角形相似知，同理得，聯(lián)立得，則，則可得;故 A錯誤，B正確 .故選 BC. 【點睛】本題是力學中動態(tài)平衡問題，采用的是三角形相似法，得到力的大小與三角形邊長的關 系，進行分析4 如圖所示，質(zhì)量為 m 的小物體用不可伸長的輕細線懸掛在天花板上，處于靜止狀態(tài). 現(xiàn)對處于靜止狀態(tài)的物體施加一個大小為F、與豎直方向夾角為的斜向上恒定拉力，平衡時細線與豎直方向的夾角為 60o ；保持拉力大小和方向不變，僅將小物體的質(zhì)量增為2m，再次平衡

7、時，細線與豎直方向的夾角為30o ，重力加速度為 g，則 ()A F mgB F23mgC30oD60o答案】 AD解析】分析】 詳解】以物體為研究對象，設平衡時繩子與豎直方向的夾角為，受力情況如圖所示當物體重力為 mg 時， =60，根據(jù)正弦定理可得Fsin 60mg sin(180 60，即Fsin 60mgsin(120 )，當物體的重力為2mg時， =30 ，根據(jù)正弦定理可得：Fsin 30mg sin(180 30F)，即 sin30mgsin(150) ， 聯(lián)立解得：=60 ，F(xiàn)=mg ；所以 A、D正確， B、 C錯誤故選 AD點睛】本題主要是考查了共點力的平衡問題，解答此類問題

8、的一般步驟是：確定研究對象、進行 受力分析、利用平行四邊形法則進行力的合成或者是正交分解法進行力的分解，然后在坐 標軸上建立平衡方程進行解答5如圖所示， a、b、c、d、e、f 為以 O為球心的球面上的點，分別在 a、c兩個點處放等 量異種電荷 Q 和 Q。下列說法正確的是 ( )A b、f 兩點電場強度大小相等，方向不同Be、 d 兩點電勢相同Cb、f 兩點電場強度大小相等，方向相同D e、d 兩點電勢不同【答案】 BC【解析】A、等量異種電荷的電場線和等勢線都是關于連線、中垂線對稱的，由等量異號電荷的電 場的特點，結合題目的圖可知，圖中 bdef 所在的平面是兩個點電荷連線的垂直平分面，所

9、 以該平面上各點的電勢都是相等的，各點的電場強度的方向都與該平面垂直。由于 b、c、d、e 各點到該平面與兩個點電荷的連線的交點O的距離是相等的，結合該電場的特點可知， b、 c、 d、 e各點的場強大小也相等。由以上的分析可知，b、c、d、e 各點的電勢相等，電場強度大小相等，方向相同。故A、D 錯誤；故選 BC?！军c睛 】 解決本題的關鍵要掌握等量異種電荷的電場線和等勢面的分布情況，知道場強是 矢量，只有大小和方向都相同時，場強才相同，同時掌握好電場強度的疊加方法。6甲乙兩圖中，某時刻繩子 AB 與水平方向的夾角均為 ，繩子上端以速度 v0勻速拉動， 在兩車運動過程中，下列說法正確的是(

10、)cos A甲、乙兩車運動速度大小之比1 cosv0B甲車運動速度大小為0cosC相同時間 t 內(nèi)乙車速度增量大于甲車速度增量D此刻若將速度 v0 改成拉力 F，則兩車加速度大小之比 1:1【答案】 AC【解析】【詳解】ABC由甲圖可知，甲車的速度乙車的速度v1v01 cosv0v2cos 1 ，相同時間 t 內(nèi)乙車速度增量大于甲車1 coscos所以，甲、乙兩車運動速度大小之比速度增量故 AC正確， B錯誤；D改成拉力 F，甲車所繩子合力沿兩繩子夾角的角平分線上，汽車甲的合力大小為2Fcos2 ，汽車乙的合力大小為 F cos ，因此合力不相等，加速度不相等，故D 錯誤27質(zhì)量為 2kg 的

11、物體 （可視為質(zhì)點 ）在水平外力 F 的作用下 ,從 t=0 開始在平面直角坐標系 xOy（未畫出 ）所決定的光滑水平面內(nèi)運動運動過程中,x 方向的 x-t 圖象如圖甲所示 ,y 方向的 v-t 圖象如圖乙所示則下列說法正確的是（ ）A t=0 時刻，物體的速度大小為 10m/s B物體初速度方向與外力 F 的方向垂直 C物體所受外力 F 的大小為 5ND 2s末，外力 F 的功率大小為 25W【答案】 CD【解析】【詳解】 由圖甲圖得到物體在 x 方向做勻速直線運動，速度大小為Vt 4 m / s2.5m / s ，t=0時刻， y方向物體的分速度為 vy=10m/s，物體的速度大 小為 v

12、= vx2 vy2 10m/s 故 A錯誤物體在 x 方向做勻速直線運動，合力為零， y 方向 做勻減速直線運動，合力沿 -y 軸方向，而物體的初速度不在 x 軸方向，所以物體的初速度 方向和外力的方向并不垂直故 B 錯誤由乙圖的斜率等于加速度，得到物體的加速度大小為 a Vv 10 0m/ s2 2.5m/ s2 ，所受外力 F的大小為 F=ma=5N故 C正確 2s Vt 4末，外力的功率 P=Fvy=5 5W=25W故 D 正確故選 CD【點睛】本題知道 x、y 兩個方向的分運動，運用運動的合成法求解合運動的情況對于位移圖象與 速度圖象的斜率意義不同，不能混淆：位移圖象的斜率等于速度，而

13、速度圖象的斜率等于 加速度18如圖所示，有一光滑軌道 ABC，AB部分為半徑為 R的 圓弧， BC部分水平，質(zhì)量均為4m 的小球 a、 b 固定在各直輕桿的兩端，輕桿長為R，小球可視為質(zhì)點。開始時 a 球處于圓孤上端 A 點由靜止開始釋放小球和輕桿，使其沿光滑弧面下滑，下列說法正確的是2A a 球下滑過程中機械能保持不變B a.b 兩球速度大小始終相等C a.b 球滑到水平軌道上時速度大小均為3gRD從釋放 a.b 球到 a、b 球都滑到水平軌道上，整個過程中輕桿對a 球做的功為 mgR2 【答案】 CD【解析】【詳解】A. 下滑過程中，對兩個球組成的系統(tǒng)，只有重力做功，機械能守恒，單個球機械

14、能均不守 恒，故 A 錯誤；兩球速度大小有時不相等，故B. 桿不可伸長，兩個球沿著桿方向的分速度大小時刻相等，B錯誤；C. 下滑的整個過程中，根據(jù)機械能守恒定律，有：mgR mg 2R2mv2 ，解得：v 3gR ，故 C 正確；D. 對 a 球由動能定理可知：1W mgR mv ，解得：31W mgR mgR mgR ，22故 D 正確。9如圖所示，一輕繩通過小定滑輪O與小球 B 連接，另一端與套在豎直桿上的小物塊 A連接，桿固定且足夠長。開始時用手握住 B使A靜止在 P點，細線伸直?，F(xiàn)釋放 B，A向 上運動，過 Q點時細線與豎直桿成 60角， R點位置與 O等高。 （不計一切摩擦， B球未

15、落 地）則A物塊 A過Q點時， A、B兩物體的速度關系為 vA=2vBB物塊 A 由 P上升至 R的過程中，物塊 A 的機械能增加量等于小球 B 的機械能減少量C物塊 A由 P上升至 R的過程中，細線對小球 B的拉力總小于小球 B的重力D物塊 A由 P上升至 R的過程中，小球 B所受重力的瞬時功率先增大后減小【答案】 ABD【解析】【詳解】A. 物塊 A過 Q點時，將物塊 A的速度分解為沿繩子方向和垂直于繩子的方向，沿繩子方向 的分速度等于 B 的速度，即 vB=vAcos60 ，得 vA=2vB；故 A 正確 .B. 物塊 A由 P上升至 R的過程中，對于 A、 B組成的系統(tǒng)，由于只有重力做

16、功，所以系統(tǒng) 的機械能守恒，則物塊 A的機械能增加量等于小球 B的機械能減少量；故 B正確 .C. 物塊 A 由 P 上升至 R的過程中，小球 B的速度先增大后減小，物塊上升至R時 B 球的速度為零，則小球 B 的加速度先向上后向下，先處于超重狀態(tài)后處于失重狀態(tài)，則細線對小 球 B 的拉力先大于小球 B 的重力，后小于小球 B 的重力；故 C 錯誤 .D. 物塊 A由P上升至 R的過程中，小球 B的速度先增大后減小，由 P=mgv 知小球 B所受重 力的瞬時功率先增大后減??；故 D 正確 .10如圖所示，在 M、N 兩點分別固定點電荷 +Q1、 Q2，且 Q1Q2，在 MN 連線上有 A、 B

17、兩點，在 MN連線的中垂線上有 C、 D兩點某電荷 q從 A點由靜止釋放，僅在靜電力 的作用下經(jīng) O點向 B點運動，電荷 q 在O、B兩點的動能分別為 EKO、EKB，電勢能分別為EpO、EpB，電場中 C、D 兩點的場強大小分別為 EC、ED，電勢分別為 C、 D ，則下列說法 正確的是（ ）AEKO一定小于 EKBBEpO 一定小于 EpBCEC一定大于 EDD C 一定小于 D【答案】 AC【解析】【分析】【詳解】AB電荷 q 從 A 點由靜止釋放，僅在靜電力的作用下經(jīng)O 點向 B點運動，說明靜電力方向向右，靜電力對電荷做正功，所以電荷動能增加，電勢能減小，故 A 項正確， B項錯誤；Q

18、C據(jù) E k 2 和正點荷產(chǎn)生電場方向由正電荷向外，負電荷產(chǎn)生的電場指向負電荷可得r2CD兩點場強如圖兩電荷在 C處產(chǎn)生的場強大，夾角小，據(jù)平行四邊形定則可得EC一定大于 ED，故 C項正確；D由 C的分析可知 MN 連線的中垂線上半部分各點的場強方向向右上方，據(jù)等勢線與電 場線垂直，順著電場線電勢降低，可得 C一定大于 D ，故 D項錯誤。故選 AC。11如圖所示，用一根長桿和兩個定滑輪的組合裝置來提升重物M，長桿的一端放在地面上通過鉸鏈連接形成轉(zhuǎn)軸，其端點恰好處于左側滑輪正下方0 點處，在桿的中點 C 處拴一細繩，通過兩個滑輪后掛上重物 M，C 點與 o 點距離為 L，現(xiàn)在桿的另一端用力，

19、使其逆時 針勻速轉(zhuǎn)動，由豎直位置以角速度 緩 緩轉(zhuǎn)至水平（轉(zhuǎn)過了 90 角）下列有關此過程的A重物 M 做勻速直線運動B重物 M 做勻變速直線運動C整個過程中重物一直處于失重狀態(tài)D重物 M 的速度先增大后減小，最大速度為L【答案】 D【解析】【詳解】設 C 點線速度方向與繩子沿線的夾角為（銳角），由題知 C 點的線速度為 vC=L，該線速度在繩子方向上的分速度就為 v 繩=Lcos的變化規(guī)律是開始最大（ 90）然后逐漸變 小，所以， v 繩= Lcos逐漸變大，直至繩子和桿垂直， 變?yōu)榱愣?，繩子的速度變?yōu)樽?大，為 L；然后， 又逐漸增大， v 繩= Lcos逐漸變小，繩子的速度變慢所以知重物

20、M的速度先增大后減小，最大速度為 L故 AB錯誤，D正確重物 M 先向上加速，后向上 減速，加速度先向上，后向下，重物 M 先超重后失重，故 C 錯誤故選 D【點睛】 解決本題的關鍵掌握運動的合成與分解，把C 點的速度分解為沿繩子方向和垂直于繩子的方向，在沿繩子方向的分速度等于重物的速度12AB是長為 L 的均勻帶電絕緣細桿， 示。 AB 上電荷產(chǎn)生的靜電場在 P1處的場強大小為 細桿的右半邊截掉并移走（左半邊電荷量、位置不變）P2 處的場強大小變?yōu)椋ǎ〦2A 22【答案】 B【解析】【詳解】將均勻帶電細桿等分為左右兩段，設左右兩段細桿形成的電場在BE2E1CE2E12D E1+ E22EA、

21、EB，則有 EA+EB=E2；左半段細桿產(chǎn)生的電場在P1 點的場強為P2 點的場強大小分別為0，右半段細桿產(chǎn)生的電P1、 P2是位于 AB 所在直線上的兩點，位置如圖所 E1，在 P2 處的場強大小為 E2，若將絕緣 ，則場在 P1 點的場強大小為 E1=EB，去掉細桿的右半段后，左半段細桿產(chǎn)生的電場在P2點的場強大小為 EA=E2EB=E2E1，選 B。13如圖所示， a、b兩點處分別固定有電量均為 Q的帶正電的點電荷， c是線段 ab 的中 點， d 是 ac 的中點， c 是 ab 的垂直平分線上的一點， ce=cd，將一個正點電荷先后放在 d、c、e點，它所受的電場力分別為 Fd、Fc

22、、Fe ，則下列說法正確的是A Fd、 Fe 的方向都是水平向右B Fd、Fe 的方向相互垂直， Fc 0C Fd、 Fe 的大小相等， Fc 的方向豎直向上D d 的電勢小于 e 點的電勢【答案】 B【解析】【詳解】A、 依據(jù)同種電荷相斥， a、b 兩點電荷對 d 處的正電荷的電場力水平向右，而a、 b 兩點電荷對 e 處的正電荷的合電場力豎直向上 ，故 A 錯誤；B、由上分析可知 ，F(xiàn)d、 Fe的方向互相垂直 ，c 處于兩點電荷中點 ，根據(jù)矢量的合成法則 ， 則 Fc=0 ，故 B 正確；C、根據(jù)等量同種電荷的電場線分布可知 ，d 處的電場強度大于 c 處，結合電場力的公式 F=qE可知 Fc的小于 Fd，而由 A 分析，可知 Fe的方向豎直向上，故 C錯誤；D、依據(jù)沿著電場線方向電勢是降低的，因此d點的電勢大于 e 點的電勢，故 D錯誤；故選 B【點睛】a、b 兩點處分別固定有等量同種點電荷+Q和+Q，首先要明確等量同號電荷的電場的分布特點，明確各點的電場強度的大小和方向的關系，結合電場力的公式：F=qE來判斷電場力之間的關系，及依據(jù)沿著電場線方向，電勢是降低的，即可求解 M、N 兩點，P 點，則 O