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1、高中物理图示法图像法解决物理试题试题类型及其解题技巧及解析一、图示法图像法解决物理试题1 如图所示，滑块A、B 的质量均为m,A 套在固定倾斜直杆上，倾斜杆与水平面成45,B套在固定水平的直杆上，两杆分离不接触，两直杆间的距离忽略不计且足够长， A、 B 通过铰链用长度为 L 的刚性轻杆 (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，在运动的过程中，下列说法中正确的是 （ ）A A、B 组成的系统机械能守恒B当 A 到达与 B 同一水平面时 ,A 的速度为gLC B 滑块到达最右端时,A 的速度为2gLD B 滑块最
2、大速度为3gL【答案】 AD【解析】因不计一切摩擦，故系统机械能守恒，A 正确；设 A 的速度为 vA 、B 的速度为 vB ，当 A 到达与 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： vB vA cos 45o2 vA ，根据系统机械能守恒2有： mg L1mvA21mvB2 ，解得： vA2gL ， B 错误； B 滑块到达最右端时，B 的速2223度为零，如图所示：根据系统机械能守恒有 ： mgL 12 1 mvA2 ，解得： vA1 2 gL ， C错误 ；当22A 滑到最低点时，速度为零，B 的速度最大，如图所示：根据系统机械能守恒有 ： 3
3、mgL1 mvB2 ，解得： vB3gL ， D 正确，选 AD.22【点睛】应用 A、 B 沿杆方向速度相等，求出A、 B 的速度关系，因为不计一切摩擦，故A、 B 组成的系统机械能守恒，当A 的速度最大时， B 的速度为 0；当 B 的速度最大时， A的速度为 0.2 如图所示，质量相同的小球A、B通过质量不计的细杆相连接，紧靠竖直墙壁放置。由于轻微扰动，小球 A、B 分别沿水平地面和竖直墙面滑动，滑动过程中小球和杆始终在同一竖直平面内，当细杆与水平方向成37角时，小球 B 的速度大小为 v，重力加速度为g，忽略一切摩擦和阻力， sin37 =0.6， cos37=0.8。则A小球 A 的
4、速度为3 vB小球 A 的速度为4 v43125v2125v2C细杆的长度为D细杆的长度为36 g64g【答案】 AC【解析】【详解】小球 B 的速度为 v 时，设小球 A 的速度大小为 v ，则有 vcos53v cos37 ，解得：v 3 v ， A 正确， B 错误；两球下滑过程中系统的机械能守恒，即：4mgL 1 sin 37o 1mv21mv 2 ，解得： L125v2， C 正确， D 错误。2264 g3 如图所示，将质量为2m的重物悬挂在轻绳的一端，轻绳的另一端系一质量为m 的小环，小环套在竖直固定的光滑直杆上，光滑定滑轮与直杆的距离为d.现将小环从与定滑轮等高的A 处由静止释
5、放，当小环沿直杆下滑距离也为d 时（图中B 处），下列说法正确的是A小环刚释放时轻绳中的张力一定大于2mgB小环到达B 处时，重物上升的高度也为dC小环在B 处的速度与重物上升的速度大小之比等于D小环在B 处的速度与重物上升的速度大小之比等于【答案】 AC【解析】【分析】【详解】由题意，释放时小环向下加速运动，则重物将加速上升，对重物由牛顿第二定律可知绳中张力一定大于重力2mg ，所以 A 正确；小环到达B 处时，重物上升的高度应为绳子缩短的长度，即 h2d d ，所以 B 错误；根据题意，沿绳子方向的速度大小相等，将小环A速度沿绳子方向与垂直于绳子方向正交分解应满足：vA12 ，vAcos
6、vB ，即 vBcos所以 C 正确， D 错误【点睛】应明确： 对与绳子牵连有关的问题，物体上的高度应等于绳子缩短的长度； 物体的实际速度即为合速度，应将物体速度沿绳子和垂直于绳子的方向正交分解，然后列出沿绳子方向速度相等的表达式即可求解4 有一个固定的光滑直杆与水平面的夹角为53 ，杆上套着一个质量为m= 2kg 的滑块A（可视为质点 ） .用不可伸长的轻绳将滑块A 与另一个质量为M=2.7kg 的物块B 通过光滑的定滑轮相连接 ，细绳因悬挂 B 而绷紧 ，此时滑轮左侧轻绳恰好水平，其长度 L10m， P3点与滑轮的连线同直杆垂直（如图所示）现将滑块A 从图中 O 点由静止释放，（整个运动
7、过程中 B 不会触地 ， g=10m/s 2）下列说法正确的是A滑块 A 运动到 P 点时加速度为零B滑块 A 由 O 点运动到P 点的过程中机械能增加C滑块 A 经过 P 点的速度大小为52 m/sD滑块 A 经过 P 点的速度大小为1047 m/s47【答案】 BC【解析】【分析】【详解】A滑块 A 运动到 P 点时，垂直于杆子的方向受力平衡，合力为零；沿杆子方向，重力有沿杆向下的分力 mgsin53 ，根据牛顿第二定律得：mgsin53 =maa=gsin53 故 A 错误B滑块 A 由 O 点运动到P 点的过程中，绳子的拉力对滑块A 做正功，其机械能增加；故B 正确CD由于图中杆子与水
8、平方向成53，可以解出图中虚线长度：lL sin 538m3所以滑块 A 运动到 P 时， A 下落h xOP sin 5310348L cos53 sin 53 =55m= m35B 下落HLl10 m8 m2 m333当 A 到达 P 点与 A 相连的绳子此时垂直杆子方向的速度为零，则B 的速度为零，以两个物体组成的系统为研究对象，由机械能守恒定律得：MgHmgh1 mv22解得v5 2m/s故 C 正确， D 错误故选 BC【点睛】加速度根据牛顿第二定律研究，机械能的变化根据除重力以外的力做功情况进行判断，都是常用的思路关键在于判断出滑块A 滑到 P 点时，绳子在竖直杆子方向的速度为零，
9、即B 的速度为零5 如图所示，光滑直角细杆 POQ 固定在竖直平面内， OP边水平，相连，质量均为 m 的 A、 B 两小环用长为 L 的轻绳相连，分别套在OP 与 OP 和OQ 在 O 点平滑 OQ 杆上初始时刻，将轻绳拉至水平位置拉直（即B 环位于O 点），然后同时释放两小环，A 环到达O 点后，速度大小不变，方向变为竖直向下，已知重力加速度为g下列说法正确的是（）A当 B 环下落 L 时， A 环的速度大小为gL22B在 A 环到达 O 点的过程中，B 环一直加速C A 环到达 O 点时速度大小为2gLD当 A 环到达 O 点后，再经L 的时间能追上B 环2g【答案】 ACD【解析】【详
10、解】B 环下落一段位移后，设绳子与水平方向之间的夹角为，则与竖直方向之间的夹角=90 -，设此时 A 的速度为 vA，将 A 的速度沿绳子方向与垂直于绳子的方向分解，设沿绳子方向的分速度为 v，如图所示 ：可得 ： v=vAcos ， 设 B 的速度为Bv ，将 B 的速度也沿绳子的方向与垂直于绳子的方向分解如图，其中沿绳子方向的分速度与A 沿绳子方向的分速度是相等的，可得：v=vBcos ，联立可得： vBvALL1 ，可，当 B 环下落时绳子与水平方向之间的夹角2tan2sinL2得：所以： =30， A 环的速度大小为 vBvA03vA ， B 下降的过程中 A 与 B 组成tan 30的系统机械能守恒可得： mg L1mvA21mvB2，联立得 A 环的速度大小为 vAgL ，2222故 A 正确； B 开始下降的过程中速度由0 开始增大，所以是做加速运动当绳子与竖直方向之间的夹角接近 90时， tan ，则 vBvA0，可知当 A 到达 O 点时， B 的速度tan
