图示法图像法解决物理试题练习全集含解析.doc

图示法图像法处理物理试题练习全集含解析

一、图示法图像法处理物理试题
1．如图所示，滑块A、B质量均为m,A套在固定倾斜直杆上，倾斜杆与水平面成45°,B套在固定水平直杆上，两杆分离不接触，两直杆间距离忽视不计且足够长，A、B通过铰链用长度为L刚性轻杆(初始时轻杆与平面成30°)连接，A、B从静止释放，B开始沿水平面向右运动，不计一切摩擦，滑块A、B视为质点，在运动过程中，下列说法中对是（ ）

A．A、B构成系统机械能守恒
B．当A抵达与B同一水平面时,A速度为
C．B滑块抵达最右端时,A速度为
D．B滑块最大速度为
【答案】AD
【解析】
因不计一切摩擦，故系统机械能守恒，A对；设A速度为、B速度为，当A抵达与B同一水平面时，对A、B速度进行分解，如图所示

根据沿杆方向速度相等有：，根据系统机械能守恒有：，解得：，B错误；B滑块抵达最右端时，B速度为零，如图所示：

根据系统机械能守恒有：，解得：，C错误；当A滑到最低点时，速度为零，B速度最大，如图所示：

根据系统机械能守恒有：，解得：，D对，选AD.
【点睛】应用A、B沿杆方向速度相等，求出A、B速度关系，由于不计一切摩擦，故A、B构成系统机械能守恒，当A速度最大时，B速度为0；当B速度最大时，A速度为0.

2．如图所示，a、b、c、d、e、f为以O为球心球面上点，分别在a、c两个点处放等量异种电荷＋Q和－Q。下列说法对是( )

A．b、f两点电场强度大小相等，方向不一样
B．e、d两点电势相似
C．b、f两点电场强度大小相等，方向相似
D．e、d两点电势不一样
【答案】BC
【解析】
A、等量异种电荷电场线和等势线都是有关连线、中垂线对称，由等量异号电荷电场特点，结合题目图可知，图中bdef所在平面是两个点电荷连线垂直平分面，因此该平面上各点电势都是相等，各点电场强度方向都与该平面垂直。由于b、c、d、e各点到该平面与两个点电荷连线交点O距离是相等，结合该电场特点可知，b、c、d、e各点场强大小也相等。由以上分析可知，b、c、d、e各点电势相等，电场强度大小相等，方向相似。故A、D错误；故选BC。
【点睛】处理本题关键要掌握等量异种电荷电场线和等势面分布状况，懂得场强是矢量，只有大小和方向都相似时，场强才相似，同步掌握好电场强度叠加措施。

3．如图，将一质量为2m重物悬挂在轻绳一端，轻绳另一端系一质量为m环，环套在竖直固定光滑直杆上，光滑轻小定滑轮与直杆距离为d，杆上A点与定滑轮等高，杆上B点在A点正下方距离A为d处．现将环从A点由静止释放，不计一切摩擦阻力，下列说法中对是（）

A．环抵达B处时，重物上升高度
B．环能下降最大距离为
C．环抵达B处时，环与重物速度大小之比为
D．环从A到B减少机械能等于重物增长机械能
【答案】BD
【解析】
【分析】
【详解】
根据几何关系有，环从A下滑至B点时，重物上升高度h=d−d，故A错误；环下滑到最大高度为h时环和重物速度均为0，此时重物上升最大高度为，根据机械能守恒有，解得：h=d，故B对．对B速度沿绳子方向和垂直于绳子方向分解，在沿绳子方向上分速度等于重物速度，有：vcos45°=v重物，因此，故C错误；环下滑过程中无摩擦力对系统做功，故系统机械能守恒，即满足环减小机械能等于重物增长机械能，故D对；故选BD．

4．如图所示，将一劲度系数为k轻弹簧一端固定在内壁光滑半球形容器底部O′处(O为球心)，弹簧另一端与质量为m小球相连，小球静止于P点。已知容器半径为R，与水平面间动摩擦因数为μ，OP与水平方向夹角为θ＝30°。下列说法对是

A．容器相对于水平面有向左运动趋势
B．轻弹簧对小球作用力大小为 mg
C．容器对小球作用力竖直向上
D．弹簧原长为R＋
【答案】BD
【解析】
【分析】
对容器和小球整体研究，分析受力可求得半球形容器受到摩擦力．对小球进行受力分析可知，小球受重力、支持力及弹簧弹力而处在静止，由共点力平衡条件可求得小球受到轻弹簧弹力及小球受到支持力，由胡克定律求出弹簧压缩量，即可求得原长．
【详解】
由于容器和小球构成系统处在平衡状态，容器相对于水平面没有向左运动趋势，故A错误；容器对小球作用力是弹力，指向球心O，故B对；对小球受力分析，如图所示

由可知，支持力和弹簧弹力之间夹角为120°，则由几何关系可知，小球受到容器支持力和弹簧对小球弹力大小均为mg，故C错误；图中弹簧长度为R，压缩量为，故原长为，故D对。故选BD。
【点睛】
本题考察共点力平衡条件应用，要注意明确共点力平衡问题重点在于对选择研究对象，本题运用隔离法和整体法两种措施进行受力分析得出结论．同步注意几何关系对应用．

5．如图所示，一种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，两球半径忽视不计，杆长度为L．由于微小扰动，A球沿竖直光滑槽向下运动，B球沿水平光滑槽向右运动，当杆与竖直方向夹角为时（图中未标出），有关两球速度与 关系，下列说法对是

A．A球下滑过程中加速度一直不小于g
B．B球运动过程中速度先变大后变小
C．
D．
【答案】BC
【解析】
【分析】
【详解】
先分析小球B运动状况：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速度再次为零，因此B在水平方向先加速后减小，即B球运动过程中速度先变大后变小，根据受力可知刚开始时杆对B产生是偏右力，因此杆对A产生是偏向上力，根据受力可知此时A加速度不不小于重力加速度g，故A错误；B对；当杆与竖直方向夹角为时，根据运动分解可知;即，故C对；D错误；

6．如图所示，跨过同一高度处光滑轻小定滑轮细线连接着质量相似物体A和B，A套在光滑水平杆上，定滑轮离水平杆高度h=0.2m，开始时让连接A细线与水平杆夹角θ=53°，现把A由静止释放，在后来A向右运动过程中，下列说法中对是（sin53°=0.8，cos53°=0.6，g取10m/s2，且B不会与水平杆相碰．）( )

A．物体A在运动过程中，绳拉力一直做正功，因此机械能一直增长
B．物体B在运动过程中，绳拉力先做负功再做正功，动能最小为零
C．物体A在运动过程中先加速后减速，且最大速度等于1m/s
D．物体B 在运动过程中先加速后减速，且最大速度等于1m/s
【答案】BC
【解析】
【分析】
【详解】
A、在A运动过程中，开始时绳子拉力与运动方向相似，拉力做正功，当越过悬点正下方后，拉力开始做负功；故A拉力先做正功后做负功；故A错误.
C、A速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向，沿绳子方向上分速度等于B速度大小，有：vAcosθ=vB，A、B构成系统机械能守恒，当θ=90°时，A速率最大，此时B速率为零．根据系统机械能守恒有：，解得v=1m/s；C对.
B、在B运动过程中，拉力先做负功后做正功，当B速度为零动能最小为零；故B对.
D、由A分析可知，B速度先向下增大后减小，再向上增大后减小．最大速度等于vAcosθ=0.8m/s；故D错误.
故选BC.
【点睛】
处理本题关键懂得A沿绳子方向上分速度等于B速度大小，以及懂得A、B构成系统机械能守恒．

7．一快艇从离岸边100m远河流中央向岸边行驶．已知快艇在静水中速度图象如（图甲）所示；河中各处水流速度相似，且速度图象如（图乙）所示．则（ ）

A．快艇运动轨迹一定为直线
B．快艇运动轨迹一定为曲线
C．快艇最快抵达岸边，所用时间为20s
D．快艇最快抵达岸边，通过位移为100m
【答案】BC
【解析】
【分析】
【详解】
AB、两分运动为一种做匀加速直线运动，一种做匀速线运动，知合速度方向与合加速度方向不在同一直线上，合运动为曲线运动．故A错误、B对；
CD、当水速垂直于河岸时，时间最短，垂直于河岸方上加速度a=0．5m/s2，由，得t=20s，而位移不小于100m，故C对、D错误．
【点睛】
处理本题关键会将运动分解为沿河岸方向和垂直河岸方向，懂得在垂直于河岸方向上速度越大，时间越短．以及懂得分运动和合运动具有等时性．

8．真空中电量均为Q两同种点电荷连线和一绝缘正方体框架两侧面ABB1A1和DCC1D1中心连线重叠，连线中心和立方体中心重叠，空间中除两同种电荷Q产生电场外，不计其他任何电场影响，则下列说法中对是（ ）

A．正方体两顶点A、C1电场强度相似
B．正方体两顶点A、C1电势相似
C．两等量同种点电荷周围电场线和面ABB1A1总是垂直
D．把正检查电荷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，通过场强叠加获得合场强；电势是标量，沿着电场线方向电势减少，可以根据对称性判断电势大小；电荷从等势面上一点移动到另一点，电场力不做功。
【详解】
AC．电场强度是矢量，需要两个电荷在不一样点进行场强叠加，因此A点和C1点两处电场强度大小相等，方向不一样，且A点合场强不与面ABB1A1垂直，因此AC错误；
B．根据电势对称性可知A、B、B1、A1、和D、C、C1、D1这8个点电势相等（有关点电荷连线中点对称），故B对；
D．由于A点和C点电势相等，根据电场力做功：

可知，正检查电荷q从顶点A移到C电场力不做功，故D对。
【点睛】
考察等量同种电荷电场线和等势面分布，掌握电场强度和电势标矢性。

9．如图所示，光滑固定竖直杆上套有小物块 a，不可伸长轻质细绳通过大小可忽视定滑轮连接物块 a 和小物块 b，虚线 cd 水平．现由静止释放两物块，物块 a从图示位置上升，并恰好能抵达c处．在此过程中，若不计摩擦和空气阻力，下列说法对是（ ）

A．物块 a 抵达 c 点时加速度为零
B．绳拉力对物块 a 做功等于物块 a 重力势能增长量
C．绳拉力对物块 b先做负功后做正功
D．绳拉力对物块 b 做功在数值上等于物块 b机械能减少许
【答案】BD
【解析】
【分析】
【详解】
当a物块抵达C处时，由受力分析可知：水平方向受力平衡，竖直方向只受重力作用，因此根据牛顿第二定律得知，a物块加速度a=g=10m/s2；故A错误；从a到c，a动能变化量为零，根据功能关系可知，绳拉力对物块a做功等于物块a重力势能增长量，故B对；物块a上升到与滑轮等高前，b下降，绳拉力对b做负功，故C错误；从a到c，b动能变化量为零，根据功能关系：除重力以为其他力做功等于机械能增量，故绳拉力对b做功在数值上等于b机械能减少许．故D对．故选BD．
【点睛】
本题关键掌握功能关系，除重力以外其他力做功等于机械能增量，合力功等于动能变化量，重力做功等于重力势能变化量，要能灵活运用．

10．10月23日，港珠澳跨海大桥正式通车．为保持以往船行习惯，在航道处建造了单面索（所有钢索均处在同一竖直面内）斜拉桥，其索塔与钢索如图所示．下列说法对是（ ）

A．增长钢索数量可减小索塔受到向下压力
B．为了减小钢索承受拉力，可以合适减少索塔高度
C．索塔两侧钢索对称且拉力大小相似时，钢索对索塔合力竖直向下
D．为了使索塔受到钢索合力竖直向下，索塔两侧钢索必须对称分布
【答案】C
【解析】
【详解】
A、以桥身为研究对象，钢索对桥身拉力合力与桥身重力等大反向，则钢索对索塔向下压力数值上等于桥身重力，增长钢索数量钢索对索塔向下压力数值不变，故A错误；
B、由图甲可知，当索塔高度减少后，变大， 变小，故T变大，故B错误
C、由B分析可知，当钢索对称分布时，，钢索对索塔合力竖直向下，故C对
D、受力分析如图乙，由正弦定理可知，只要 ，钢索AC、AB拉力FAC、FAB进行合成，合力竖直向下，钢索不一定要对称分布，故D错误；综上分析：答案为C

11．如图所示，a、b两点处分别固定有电量均为Q带正电点电荷，c是线段ab中点，d是ac中点，c是ab垂直平分线上一点，ce=cd，将一种正点电荷先后放在d、c、e点，它所受电场力分别为，则下列说法对是

A．方向都是水平向右
B．方向互相垂直，
C．大小相等，方向竖直向上
D．d电势不不小于e点电势
【答案】B
【解析】
【详解】
A、根据同种电荷相斥，a、b两点电荷对d处正电荷电场力水平向右，而a、b两点电荷对e处正电荷合电场力竖直向上，故A错误；
B、由上分析可知，Fd、Fe方向互相垂直，c处在两点电荷中点，根据矢量合成法则，则Fc=0，故B对；
C、根据等量同种电荷电场线分布可知，d处电场强度不小于c处，结合电场力公式F=qE可知Fc不不小于Fd，而由A分析，可知Fe方向竖直向上，故C错误；
D、根据沿着电场线方向电势是减少，因此d点电势不小于e点电势，故D错误；
故选B．
【点睛】
a、b两点处分别固定有等量同种点电荷+Q和+Q，首先要明确等量同号电荷电场分布特点，明确各点电场强度大小和方向关系，结合电场力公式：F=qE来判断电场力之间关系，及根据沿着电场线方向，电势是减少，即可求解．

12．如图所示，一种长直轻杆两端分别固定小球A和B，两球质量均为m，两球半径忽视不计，杆长度为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，下列说法对是(不计一切摩擦)

A．杆对小球A做功为
B．小球A和B速度都为
C．小球A、B速度分别为和
D．杆与小球A和B构成系统机械能减少了
【答案】C
【解析】
【详解】
BC.当小球A沿墙下滑距离为时，设此时A球速度为vA，B球速度为vB.根据系统机械能守恒定律得：，两球沿杆子方向上速度相等，则有：vAcos60°=vBcos30°.联立两式解得:, ;故B错误,C对.
A.对A球使由动能定理有：，代入A速度解得，故A错误.
D.对于杆与小球A和B构成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．如图所示，16个电荷量均为+q(q>0)小球(可视为点电荷)，均匀分布在半径为R圆周上若将圆周上P点一种小球电荷量换成-2q，则圆心 0点处电场强度为

A．，方向沿半径向左
B．，方向沿半径向右
C．，方向沿半径向左
D．，方向沿半径向右
【答案】D
【解析】
该点场强可以当作是与P对称那个电荷+q和P点电荷-2q在该点场强叠加，根据点电荷场强公式得+q 点电荷在圆心O点处电场强度大小为，方向向右，点电荷-2q在圆心O点处电场强度大小为，方向向右，因此叠加来是，方向沿半径向右．故选择D.
【点睛】该题考察了场强叠加原理，尚有对对称性认识．由于成圆周对称性，因此假如没变化电荷之前肯定圆心处场强为0，而该点场强是所有电荷在该点场强叠加，可以把这些电荷归为两类：一种是要移去电荷，另一种是其他电荷．不管怎样，总之这两种电荷产生合场强为0，因此只要算出变化电荷在该点场强和与它对称电荷场强即可得到．

14．如图所示， A、B、 C、D是真空中一正四面体四个顶点，每条棱长均为l.在正四面体中心固定一电荷量为-Q点电荷，静电力常量为k,下列说法对是

A．A、B两点场强相似
B．A点电场强度大小为
C．A点电势高于C点电势
D．将一正电荷从A点沿直线移动到B点过程中，电场力一直不做功
【答案】B
【解析】
由于点电荷在正四面体中心，由对称性可知，A、B两点场强大小相等，不过方向不一样，故A错误；由立体几何知识，可知正四面体中心到顶点距离为，由，故B对；电势为标量，由对称性可知A点电势等于C点电势，故C错误；从A点沿直线移动到B点过程中电势先减少再升高，对于正电荷而言，其电势能先变小再变大，因此电场力先做正功，再做负功，故D错误．

15．如图所示，将质量为mp=5m重物P悬挂在轻绳一端，轻绳另一端系一质量为mQ=3m小物块Q，小物块Q套在竖直固定光滑直杆上，固定光滑定滑轮与直杆距离为L。现将小物块Q拉到与之连结轻绳水平时由静止释放，不计一切摩擦阻力，下列说法对是（　　）

A．小物块Q下滑距离L时，P、Q两物体速度大小相等
B．小物块Q下滑某一位置时，与滑轮连结轴对滑轮作用力也许竖直向上
C．小物块Q能下降最大高度为h=L
D．小物块Q下滑距离时，P速度大小
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】
A．小物块Q下滑距离L时，此时细线与竖直方向夹角为45°，此时P、Q两物体速度大小关系为

选项A错误；
B．滑轮两边绳子拉力是相等，不管小物块Q下滑到什么位置，滑轮右边绳子总是倾斜，则两条绳子拉力合力不也许竖直向下，即与滑轮连结轴对滑轮作用力不也许竖直向上，选项B错误；
C．设小物块Q能下降最大高度为x，则由系统机械能守恒可知

解得

选项C错误；
D．小物块Q下滑距离时，此时物块P上升了，细线与水平方向夹角为37°，此时

由机械能守恒

解得

选项D对。
故选D。

【答案】A
【解析】A、B、等量异号电荷连线中垂面是等势面，如图所示：

故b、d、h、f四点均在中垂面上电势相等，故A对，B错误；C、D、由等量异种电荷电场分布特点知中点场强最小但不为零，沿着中垂线向外场强大小逐渐减小，故C、D均错误。故选A。
【点睛】本题解题关键是抓住对称性进行分析，等量异种电荷电场线和等势线分布状况是考试热点，要熟悉，并能在有关问题中能恰到好处地应用．