练案3 第1章 2.第2课时 位移一时间图像 位移和时间的测量-【成才之路•练案】2025-2026学年高中物理必修第一册同步新课程学习指导(人教版)

练案[3]第一章 2.[第2课时 位移一时间图像位移和时间的测量] 4.（多选)如图所示为甲、乙两物体相对于同 基础巩固练 参考系的x-t图像。下列说法正确的是 知识点一位移一时间图像 1.一质点的x-t图像如图所示，它在前2s内和 前4s内的位移分别为 2 0 112 A.甲、乙两物体的出发点相距xo B.甲物体比乙物体早出发的时间为 C.甲、乙两物体同向运动 A.5 m 10 m B.-5m-10m D.甲、乙两物体在2时刻相遇 C.2.5m5m D.-2.5m -5m 知识点二位移和时间的测量 2.(多选)如图所示为A、B两个物体从0点开始5.打点计时器是高中物理实验中常用的实验器 运动的位移一时间图像的一部分。由A、B两 材，请你完成下列有关问题： 物体的位移一时间图像可知，下列说法正确的 线圈 墨粉纸 振片 是 振针 永久磁铁 x/m 一纸带 10 纸带 复写纸 限位孔 (1)如图A、B是两种打点计时器的图片，其中 A是 计时器； A.A、B两物体的运动方向相同 (2)电磁打点计时器使用的电源为 B.A物体4s内发生的位移是10m 打点的时间间隔为0.02s; C.B物体发生10m位移所用时间4s (3)接通打点计时器电源和让纸带开始运动， D.A、B两物体同时开始运动 这两个操作之间的时间顺序关系是 3.某学生做匀速直线运动去给同学送东西，停留 一会儿后又做匀速直线运动返回出发点，下列 A.先接通电源，后让纸带运动 位移一时间图像中，能够粗略地表示他的运动 B.先让纸带运动，再接通电源 情况的是 C.让纸带运动的同时接通电源 D.先让纸带运动或先接通电源都可以 6.如图所示，A、B、C、D为电磁打点计时器打出 的四个计时点，所用交流电源频率为50Hz,试 求： A B m 178 (1)打出四个点所用的时间； 综合提升练 7.(多选)某物体的x-1图像如图所示，则下列 叙述正确的是 () A/m A.物体运动的轨迹是抛物线 B.8s时物体距出发点最远 C.物体运动所能达到的最大位移为80m D.物体做往返运动 8.某物体在0~10s内的位移一时间(x-t)图像 如图所示，下列说法中正确的是 () Ax/m 2 46810 A.物体在第1s内的位移为8m B.物体在第5s内的位移为8m (2)A、B、C、D四个点所对应刻度尺上的数值。 C.物体在前5s内的位移为8m D.物体在后5s内的位移为16m 9.小铭和奶奶住在同一条笔直的街道上，奶奶从 家出发缓步去小铭家的途中，在自家门口的小 铭看到奶奶后快步前往迎接，扶着奶奶一起回 家。下列x-t图中，大致能反映上述过程的 是 () 奶奶 奶奶 小铭 小铭 B 小铭 小铭 奶奶 奶奶 D 179 10.甲、乙两物体从同一点出 个xm (2)前4s内物体的位移； 发且在同一条直线上运3 动，它们的位移一时间1 (x-)图像如图所示，由图 123456ts 像可以得出在0~4s内 A.2s末甲、乙两物体相距3m B.4s时甲、乙两物体间的距离最大 C.甲、乙两物体始终同向运动 D.甲、乙两物体间的最大距离为6m 11.甲、乙、丙三个物体同时同地出发，6s末同时 到达同一目的地，它们运动的位移一时间图 像如图所示，则关于三者的路程s和位移大 小x关系正确的是 Ax/m 40 甲 20 乙 丙 0 2 46 A.S甲>S丙=S乙 B.s甲>S丙>S乙 C.x甲>x丙>t乙 D.x甲=x丙>x乙 (3)前4s内物体通过的路程。 12.某一做直线运动的物体的x-t图像如图所 示，根据图像求： x/m -2 (1)物体距出发点的最远距离； 180移大小为√2，选项C正确；“天舟二号”和空间站各自运行一 练案[3] 周，其路程分别为2r和2πR,路程不相等，选项D错误。 6.A从A到B再到C的路程为s=AB+BC=200nm+200m1.B前2s内的位移x=:2-x1=0-5m=-5m,前4s内的位 =400nm,位移大小为x=AC=2 ABsin60°=2003nm,A项 移x’=x3-x1=-5m-5m=-10m,故B正确 正确。 :2.ACDA、B两物体的运动位置坐标均随时间变大，故均向正 7.A汽车在往、返过程中，两次的位移方向不相同，位移不同， 方向运动，即A、B两物体的运动方向相同，选项A正确：由题 故A正确；“11：55”是到达的时刻，故B错误；“剩余4.6公 图可知，B物体在4s内的位移是10m,A物体在4s内的位移 里”中的“4.6公里”是指轨迹的长度，是路程，故C错误：判断 为20m,选项B错误，C正确；A、B两物体都是从0时刻开始 “哪条路线的行驶路径最短”时汽车大小可以忽略，能看作 运动，选项D正确。 “质点”，故D错误。故选A。 :3.CA、D选项的图像有一段图线表示时光倒流，这是不可能 8.A甲虫从O点到C点过程中，路程是轨迹的长度，其大小为 的，故A、D错误：B选项的图像表示该学生先沿正方向做匀速 直线运动，紧接着沿负方向做匀速直线运动，不能表示该学生 s=[1+√(4-1)2+4+√4径+(7-4)2]dm=11dm,位移 停留一会儿的运动情况，故B错误；C选项的图像表示该学生 是从初位置指向末位置的有向线段，线段的长度表示位移的 先沿正方向做匀速直线运动，接着静止一段时间，然后再沿负 大小，所以x=7m。故选A。 方向做匀速直线运动返回出发点，能够表示该学生的运动情 9.B0x1为物体第1s内的位移，方向由0指向x1,A项错误； 况，故C正确。 Ox。-1为物体(n-1)s内的位移，方向由O指向x,-1,B项正 4.ABD甲物体在t=0时刻出发，其运动方向与规定的正方向 确；x2x。为物体第3s初到第ns末时间内的位移，方向由名 相反，出发点距原点的距离为，乙物体在，时刻从原点出 指向x,C项错误；花-x,为物体第ns内的位移，方向由x4-1 发，其运动方向沿规定的正方向，两物体运动方向相反，故A、 指向xn,D项错误。 B正确，C错误：甲、乙两物体在t,时刻处于同一位置，即相 10.D研究铁环上a点的运动时，铁环的大小不能忽略，不可以 遇，故D正确。 将铁环看作质点，选项A错误；铁环运动过程中，铁环上的a5.(1)电火花(2)8V左右交流电源(3)A 点相对于圆心的位置不断变化，不是处于静止状态，选项B 解析：(1)由图可知，B是电磁打点计时器，A是电火花计 错误：铁环滚动了三圈半的位移x=3.5×2πr=7πr,则A、B 时器。 间的距离为7πr+T,选项C错误；铁环从A处滚到B处的过 (2)电磁打点计时器使用8V左右的交流电源。 程中，a点发生的位移x'=√(2r)+x=√4+49m·T,选 (3)为了打点稳定并且有效利用纸带，在实验时应先接通电 项D正确。 源，打点稳定后再让纸带运动，故A正确。 11.(1)7m(2)-9m(3)1~4s-12m(4)-4m 6.(1)0.06s(2)00.50cm1.40cm2.50cm 解析：(1)位置坐标正负号代表方向，由表可知，在t=4s时 解析：(1)因为电磁打点计时器的打点周期为0.02s,所以，打 离原点最远，距离是x=7m。 出四个点所用的时间t=3×0.02s=0.06s。 (2)第2s内质点的位移△x=x2-x1=-9m。 (2)A、B、C、D四个点所对应刻度尺上的数值分别为0、 (3)由表可知1~4s内的位移最大，最大为△xmm=x4-x1= 0.50cm、1.40cm、2.50cm。 -7-5=-12m。 7.CDx-t图像描述的是物体做直线运动的位移随时间的变 (4)在第一个2s内质点的位移△x2=2-。=-4-0= 化关系，虽然图像是抛物线，但运动轨迹是直线，A错误：由题 -4 mo 图可以看出，物体在0~8s内的最大位移为80m,4s时距出 12.见解析 发点最远，8s时位于出发点，B错误，C正确：物体先远离出发 解析：(1)质点从A点开始经过2s时间，移动了4圆周到达B 点，后回到出发点，故物体做往返运动，D正确 8.C由题中图像可知，物体在0~2s内位移从0均匀增加到 点，如图甲所示，路程为d,位移大小为d,方向为A一B。 8m,即每秒钟发生的位移是4m,A错误：物体在第5s内是 ! 静止的，位移为零，B错误；物体在前5s内的位移即为前2s 夕 内的位移，等于8m,C正确：物体在后5s内的位移为6~10s 的位移，等于8m,D错误。 9.D设奶奶的运动方向为正方向，奶奶的初始位置为坐标原点 4(D) O,奶奶从家出发缓步去小铭家，则奶奶到O点的距离增大 此时小铭静止，当小铭在自家门口看到奶奶再快步前往迎接， 丙 则小铭到O点的距离减小，接到奶奶后扶着奶奶一起回家，则 (2)质点从A点开始经过4s时间，移动了宁圆周到达C点， 他们到O点的距离一起增大，故D正确。 10.A由图像可知，2s末甲在x=4m位置，乙在x=1m位置， 如图乙所示，路程为πd,位移大小为2d,方向为A→C。 故甲、乙两物体相距3m,故A正确；4s时甲、乙两物体间的 (3)质点从A点开始经过8s时间，移动了1个圆周又回到A 距离为零，故B错误；乙始终向正方向运动，甲先向正方向运 点，如图丙所示，路程为2πd,位移为零。 动，后向负方向运动，故C错误；甲、乙两物体在2s时距离最 —284 大，最大距离为3m,故D错误 平行，根据x-t图像中图线的斜率表示物体的速度可知，甲 11.A由题图可知，三者都做直线运动，由于甲、乙、丙的初位置 车在0~t1时间内的速度等于乙车在2~t时间内的速度，C 和末位置相同，故三者位移相同，即x甲=x丙=x2;由于甲物 正确；由题图可知，3时刻两车处于同一位置，D错误。 体有反向运动过程，乙、丙均只有单向运动，即乙、丙的路程8.D由于不知道质点的具体运动情况，无法确定其瞬时速度， 等于位移大小，甲的路程大于位移大小。故选A项。 A项错误：由于只知道质点在每1s内的位移，无法确定每一 12.(1)4m(2)-2m(3)10m 个时刻的速度，B项错误：质点第3s内的位移等于第4s内的 解析：(1)物体距出发点的最远距离xm=4m。 位移，故平均速度相等，C项错误；质点在前5s内的平均速度 (2)前4s内物体的位移 x=x2-x1=（-2-0)m=-2mo 为号m=1m/s,D项正确。 (3)前4s内物体通过的路程 9.B运动员折返跑全程的位移大小x=22-"1=6×5m-4 3=31+32+33=4m+4m+2m=10mg ×5m=10m,全程用时t=5s+5s+5s=15s,故平均速度大 练案[4] 小==号 m/s,方向水平向西。运动员折返跑 1.ABD速度的定义式具有普适性，适用于任何运动，A正确； 全程的路程s=2t2+1=6×5m+4×5m=50m,故平均速 速度的大小与位移△x和时间△t无关，B正确，C错误；速度是 率w'=3-50 t15m/ssl0。 =3m/s,故B正确。 表示物体运动快慢及方向的物理量，D正确。 10.ABC物体在AB段的位移为1m,物体在AB段的平均速度 2.A瞬时速度是指物体在某一位置或某一时刻的速度，故A 正确；平均速度是物体在一段时间内位移与时间的比值，而不 大小为u==1m/s,故A正确：物体在ABC段的位移大小 是速度的平均值，故B、D错误；平均速率与平均速度的大小 为x'=12+2m=5m,物体在ABC段的平均速度大小为 无关，只有物体做单向直线运动时，平均速度大小才等于平均 速率，故C错误。 ' ?m/s,故B正确；根据公式。=父可知，当物体位移无 t 3C100m比赛时，运动员的位移是10m,根据=于，林雨 限小，时间无限短时，物体的平均速度可以代替某点的瞬时 薇用时最短，平均速度一定最大，故A错误：12秒74指的是 速度，位移越小，平均速度越能代表某点的瞬时速度，故AB 时间间隔，故B错误；I00m比赛中，每位参赛同学的位移大 段的平均速度比ABC段的平均速度更能反映物体处于A点 小都为100m,故C正确：平均速度是矢量，平均速率是标量， 时的瞬时速度，故C正确：物体在B点的速度方向与ABC段 不能说平均速度就是平均速率，故D错误。故选C。 的平均速度方向不相同，故D错误。 4C运动员在百米赛跑全过程的平均速度，=A-10m :11.A由题图可知，t之前A质点在后，t1时刻A追上B,t~t 时间内A在前，t2时刻B追上A,A正确；t1~t2时间段内，A、B 10m/s,A错误；运动员在前7s内的平均速度v'= △x △t 两质点位移相同，由。=兰知，4~名时间内两质点平均速度 49 m/s=7m/s,B错误；7s末到7.1s的时间△t=0.1s,平均 相等，B错误；x-t图像只能描述直线运动，C错误；t1~t2时 间内，A的速度先大于B的速度，后小于B的速度，D错误。 速度)=。2ms=9,2m/s,因△：较小，7s末的瞬时速度近12.见解析 解析：(1)0~1h,客车向正方向匀速前进40km。1~1.5h, 似等△t内的平均速度，C正确，D错误。 客车静止在40km处。1.5~3h,客车沿负方向匀速返回。 5D对第一种情况，设总时间为2，则=A=+2 △t 2t (2)客车在0~1h内的速度 产；对第二种情况，设总位移为2，则-兰= 2x △x1_40km=40k/h M=△i=1h 1~1.5h内客车静止，故，=0 会放D正确 1.5~3h内的速度 △x30-40km 6.D由x-t图像中图线的斜率表示速度可知，2s时两图线的： 西=d,=3h-1,5h≈-26.7kmh,负号表示与正方向 斜率不相同，因此速度不相同，A错误；由题图可知，两物体在 相反。 同一时刻从不同的位置开始运动，B、C错误；A物体的速度大 (3)全程的位移为零，故平均速度为零。 4 小=2二ms=4m/s,B物体的速度大小=之ms 平均速率=-2×0km≈26.7km/h。 3h 2m/s,所以A物体比B物体速度大，D正确。 练案[5] 7.C由题图可知，图线的纵坐标表示两车所在的位置，由于CB 段与O4段平行，说明两车速度相同，故~t2时间内，两车间1.D电磁打点计时器接在交流电上，线圈内电流磁场把振片磁 的距离始终相等，A错误；0~3时间内两车的位移相等，故两化后受永久磁铁作用而周期性振动，从而连续打点，如果接直 车在该段时间内的平均速度相等，B错误：由于OC段与AB段流电则不会连续打点，A错误：因为交流电的频率为50Hz,所 285