第1章 2 第2课时 位移—时间图像 位移和时间的测量-【金版教程】2025-2026学年高中物理必修第一册作业与测评全书Word（人教版）

物理　必修·第一册[人教版]作业与测评 第2课时　位移—时间图像　位移和时间的测量 必备知识一　位移—时间图像 1．一质点沿直线运动，其位置x与时间t的关系图像如图所示。关于该质点的运动，下列说法正确的是(　　) A．t＝0时的位置坐标为0.2 m B．t＝2 s时的位置坐标为0.2 m C．前2 s内的位移为－0.2 m D．2～4 s内的位移为0.2 m 答案：D 解析：由题图可直接读出，质点在t＝0时的位置坐标为x0＝－0.2 m，在t＝2 s时的位置坐标为x1＝0，则前2 s内质点的位移为Δx＝x1－x0＝0.2 m，A、B、C错误；质点在t＝4 s时的位置坐标为x2＝0.2 m，则2～4 s内质点的位移为Δx′＝x2－x1＝0.2 m，D正确。 2．(多选)一个做直线运动的物体的位移—时间图像(x­t图像)如图所示，下列判断正确的是(　　) A．位移—时间图像是一种特殊的位置—时间图像 B．位移—时间图像中，t时刻的纵坐标x等于该时刻物体的位置坐标 C．位移—时间图像中，t时刻的纵坐标x等于0～t内物体的位移 D．第4 s末物体的位置坐标是x＝－2 m，前4 s内物体的位移是2 m 答案：ABC 解析：如果将物体运动的初始位置选作位置坐标原点O，则位置—时间图像就成为位移—时间图像，所以位移—时间图像是一种特殊的位置—时间图像，A正确；位移—时间图像将物体运动的初始位置选作位置坐标原点O，即t1＝0时刻的位置坐标为x1＝0，根据位移计算式Δx＝x－x1，可知Δx＝x，即位移—时间图像中t时刻的纵坐标x既等于该时刻物体的位置坐标，也等于0～t内物体的位移，B、C正确；由图可知，t1＝0时刻物体的纵坐标是x1＝0，第4 s末物体的纵坐标是x2＝－2 m，则前4 s内物体的位移Δx＝x2－x1＝－2 m，D错误。 [名师点拨]　根据位移—时间图像，可以直观地看出物体在任意时刻t的位置坐标，以及0～t内物体的位移，而且二者的数值相等。 3．(多选)如图所示是一辆汽车做直线运动的x­t图像，关于线段OA、AB、BC、CD所表示的运动，下列说法正确的是(　　) A．这辆汽车最远距离出发点30 km B．AB段汽车静止 C．CD段表示汽车的运动方向与初始运动方向相同 D．0～4 h内，汽车的位移大小为30 km 答案：AB 解析：由题图可知，这辆汽车从O位置开始出发，最远距离出发点30 km，A正确。AB段图线平行于时间轴，表示位移不随时间变化，汽车处于静止状态，B正确。OA段表示汽车沿正方向运动，CD段表示汽车沿负方向运动，所以CD段汽车的运动方向与OA段汽车的运动方向相反，C错误。由题图可知0～4 h内，汽车的位移大小为0，D错误。 必备知识二　位移和时间的测量 4．如图所示，甲、乙为实验室常用的打点计时器，下列说法正确的是(　　) A．甲为电火花计时器 B．乙为电磁打点计时器 C．甲使用交流电源，工作电压为220 V D．乙使用交流电源，工作电压为220 V 答案：D 解析：由题图可知，甲为电磁打点计时器，使用交流电源，工作电压约为8 V，故A、C错误；乙为电火花计时器，使用交流电源，工作电压为220 V，故B错误，D正确。 5．有关电火花计时器使用的基本步骤如下： A．纸带完全通过电火花计时器后，及时关闭电火花计时器的电源 B．将电火花计时器插头插入相应的电源插座 C．将纸带从墨粉纸盘下面穿过电火花计时器 D．接通开关，听到放电声，立即拖动纸带运动 上述步骤正确的顺序是________。(按顺序填写步骤编号) 答案：CBDA 解析：实验中应先安装电火花计时器、穿纸带，再接交流电源，然后接通开关、拖动纸带，打点结束后及时关闭电火花计时器的电源，所以正确的顺序是CBDA。 6．在“练习使用打点计时器”的实验中，所用电源频率是50 Hz。 (1)打点计时器每隔________打一次点。 (2)实验中，某同学选出了一条清晰的纸带，并取其中的A、B、C、D、E五个点进行研究，这五个点和刻度尺标度对应的位置如图所示。 可求出A、C间的距离为________ cm，C、E间的距离为________ cm。 答案：(1)0.02 s　(2)3.15　6.15 解析：(1)电源频率是f＝50 Hz时，打点计时器每隔T＝＝0.02 s打一次点。 (2)由图可读出A、C间的距离为xAC＝3.15 cm－0＝3.15 cm，A、E间的距离为xAE＝9.30 cm－0＝9.30 cm，则C、E间的距离为xCE＝xAE－xAC＝6.15 cm。 1．如图所示为一物体沿直线运动的位置—时间图像，则(　　) A．前1 s内物体的位移是20 m B．前4 s内物体的位移是15 m C．第4 s内物体的位移是15 m D．前5 s内物体的位移是－10 m 答案：D 解析：题图为位置—时间图像，其x轴的坐标表示物体的位置坐标，根据位移的定义，可知前1 s内物体的位移是Δx1＝20 m－10 m＝10 m，A错误；前4 s内物体的位移是Δx2＝15 m－10 m＝5 m，B错误；第4 s内物体的位移是Δx3＝15 m－30 m＝－15 m，C错误；前5 s内物体的位移是Δx4＝0－10 m＝－10 m，D正确。 2．(多选)一辆汽车沿平直道路向西行驶，以x表示它相对于出发点的位移。如图所示是汽车从0时刻到40 s这段时间的x­t图像。下列对此图像理解正确的是(　　) A．第10 s末汽车在出发点西侧30 m处 B．0～40 s内的位移是0 C．20～40 s内的位移大小是30 m，方向向西 D．20～40 s内的位移大小是30 m，方向向东 答案：ABD 解析：由题图可知，第10 s末汽车的位置坐标为x＝30 m，是正值，所以第10 s末汽车在出发点西侧30 m处，故A正确；0时刻和40 s时刻的位置坐标均为0，则0～40 s内汽车的位移是0，B正确；第20 s末汽车的位置坐标是x1＝30 m，第40 s末汽车的位置坐标是x2＝0，根据位移计算式，可知20～40 s内的位移是Δx＝x2－x1＝－30 m，位移是负值，所以20～40 s内汽车的位移大小是30 m，方向向东，故C错误，D正确。 3．(多选)下列说法正确的是(　　) A．无论使用电磁打点计时器还是电火花计时器，都应该把纸带穿过限位孔，再把套在轴上的复写纸压在纸带上面 B．使用打点计时器只能记录物体运动的时间 C．打点计时器只能记录物体运动的时间和位移 D．打点计时器只能连续工作很短的时间，打点完成后要立即关闭电源 答案：CD 解析：电磁打点计时器需要复写纸，电火花计时器不需要复写纸，A错误；使用打点计时器只能记录物体运动的时间和位移，B错误，C正确；打点计时器不能长时间连续工作，打点完成后要立即关闭电源，D正确。 4．(多选)在“练习使用打点计时器”的实验中，下列说法正确的是(　　) A．打点前，手应靠近打点计时器，要先接通电源，再水平拉动纸带 B．电磁打点计时器与电火花计时器所用电源不同 C．打点频率为50 Hz，则从起始点到第5个点的时间间隔为0.10 s D．实验中应使纸带运动得尽量慢些 答案：AB 解析：打点前，手应靠近打点计时器，要先接通电源，再水平拉动纸带，故A正确；电磁打点计时器要接约为8 V的交变电源，电火花计时器要接220 V的交变电源，故B正确；打点频率为50 Hz，则打点周期为0.02 s，从起始点到第5个点的时间间隔为4×0.02 s＝0.08 s，故C错误；若实验中纸带运动过慢，会导致纸带上打出的点比较密集，不利于选点和测量，故D错误。 5．(多选)如图所示为某物体的x­t图像，下列说法正确的是(　　) A．第1 s内物体的位移为3 m B．前4 s内物体的位移是－2 m C．前4 s内物体的路程是4 m D．第1 s内与第4 s内物体的运动方向相反 答案：BCD 解析：第1 s内物体的位移为x1＝3 m－2 m＝1 m，A错误；前4 s内物体的位移为x4＝0－2 m＝－2 m，B正确；第1 s内物体通过的路程是1 m，1～3 s内物体静止，3～4 s内物体通过的路程是3 m，所以前4 s内物体的路程s＝1 m＋3 m＝4 m，C正确；第1 s内物体的位移为正，故运动方向为正方向，第4 s内物体的位移为负，故运动方向为负方向，即第1 s内与第4 s内物体的运动方向相反，D正确。 6．(多选)王老师给同学们讲了龟兔赛跑(赛程为L)的故事，按王老师讲的故事情节，兔子和乌龟的x­t图像如图所示，以下说法正确的是(　　) A．兔子和乌龟在同一地点同时出发 B．兔子和乌龟在同一地点出发，乌龟比兔子早出发 C．兔子和乌龟在比赛中两次相遇 D．兔子和乌龟走的路径不同 答案：BC 解析：根据题图可知，两者从同一地点出发，乌龟比兔子早出发，A错误，B正确；两条图线的交点表示相遇，兔子和乌龟在比赛中两次相遇，C正确；x­t图像只能描述直线运动，所以兔子和乌龟走的是同一条直线，且运动方向始终为正，即两者走的路径相同，D错误。 [名师点拨]　(1)分析x­t图像时，要注意x表示的是位置，还是位移，进而进行分析判断。 (2)同一坐标系中多个物体的x­t图像一般是位置—时间图像。如图。 ①交点：两图线的交点表示两物体在对应时刻的位置相同，如图所示，图线甲、乙交于P点，表示对应的两个物体在t2时刻在坐标为x2的位置处相遇。 ②截距：图像不过原点O时，若图像在纵轴有截距，如图线甲所示，则表示开始计时时，物体的初始位置不在原点；若图像在横轴有截距，如图线乙所示，则表示计时一段时间后，物体才开始运动。 7．某同学用打点计时器打出一条如图所示的纸带，按照打点的先后顺序，纸带上的计数点依次用O、A、B、C、D、E表示，每两个相邻的计数点之间还有4个计时点没画出来。(已知电源频率为50 Hz) (1)电磁打点计时器使用约为________ V的________(填“直流”或“交流”)电源。 (2)由图可以知道，A、B两点的时间间隔是________ s，OE段的位移大小是________ m。 答案：(1)8　交流　(2)0.1　0.405 解析：(1)电磁打点计时器使用约为8 V的交流电源。 (2)电磁打点计时器打点的时间间隔为0.02 s，由于每两个相邻的计数点之间还有4个计时点没画出来，则A、B两点的时间间隔T＝0.02 s×5＝0.1 s，OE段的位移大小为40.5 cm，即0.405 m。 (多选)甲、乙两个物体在同一直线上运动时的位置—时间图像如图所示，由图像可知(　　) A．乙开始运动时，两物体相距20 m B．在前10 s这段时间内，两物体间的距离逐渐增大 C．在10 s到25 s这段时间内，两物体间的距离逐渐减小 D．两物体在10 s时相距最远，在25 s时相遇 答案：BCD 解析：由题图可知，在t＝10 s时，乙开始运动，此时甲的位置坐标x甲1>20 m，乙的位置坐标x乙1＝0，故两物体间距离大于20 m，故A错误；在前10 s这段时间内乙静止，而甲向正方向运动，两物体间的距离逐渐增大，故B正确；在10 s到25 s这段时间内，甲在前，乙在后，并且两物体间的距离逐渐减小，10 s末两物体间的距离最大，25 s末两物体的位置相同，即相遇，故C、D正确。 7 学科网（北京）股份有限公司 $