内容正文:
第2课时 位移—时间图像 位移和时间的测量
知识点一 位移—时间图像
1.〔多选〕如图所示是一辆电动车做直线运动的x-t图像,对相应的线段所描述的运动,下列说法中正确的是( )
A.AB段表示电动车静止
B.BC段发生的位移大于CD段发生的位移
C.t=3 s时,电动车离出发点最远
D.t=5 s时,电动车回到出发点
2.某物体在0~10 s内的位移—时间(x-t)图像如图所示,下列说法中正确的是( )
A.物体在第1 s内的位移为8 m
B.物体在第5 s内的位移为8 m
C.物体在前5 s内的位移为8 m
D.物体在后5 s内的位移为16 m
3.如图所示是一物体的x-t图像,则该物体在6 s内的路程是( )
A.0 B.2 m
C.4 m D.12 m
知识点二 位移和时间的测量
4.打点计时器是一种常用的实验仪器,它使用的电源及其直接测量的物理量分别是( )
A.直流电、测量位移
B.直流电、测量时间
C.交流电、测量位移
D.交流电、测量时间
5.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 V的 (选填“直流”或“交流”)电源;
(2)由题意可知,A、B两点的时间间隔是 s,OE段的位移大小是 m。
6.沿同一直线运动的A、B两物体,相对同一参考系的x-t图像如图所示,下列说法正确的是( )
A.前5 s内,A、B的位移均为10 m
B.两物体由同一位置开始运动,物体A比B迟3 s才开始运动
C.在前5 s内两物体的位移相同,第5 s末A、B相遇
D.从第3 s末开始,两物体的运动方向相同
7.〔多选〕(2025·青铜峡市高一月考)一质点运动的x-t图像如图所示,下列说法正确的是( )
A.0~6 s内位移为-4 m
B.2~4 s内位移为4 m
C.0~6 s内路程为4 m
D.2~6 s内质点一直向同一方向运动
8.〔多选〕如图所示为甲、乙在同一直线上运动时的x-t图像,以甲的出发点为原点,出发时间为计时的起点,则下列说法中正确的是( )
A.甲、乙同时出发
B.0~t3这段时间内,甲、乙位移相同
C.甲开始运动时,乙在甲的前面x0处
D.甲在途中停止运动了一段时间,而乙没有停止
9.甲、乙、丙三个物体同时同地出发,6 s末同时到达同一目的地,它们运动的“位移—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( )
A.s甲>s丙=s乙 B.s甲>s丙>s乙
C.x甲>x丙>x乙 D.x甲=x丙>x乙
10.某一做直线运动的物体的x-t图像如图所示,根据图像求:
(1)物体距出发点的最远距离;
(2)前4 s内物体的位移;
(3)前4 s内物体通过的路程。
11.有两个跑步者A和B,他们运动的位移—时间图像如图所示。回答下列问题:
(1)当跑步者A位于x=0处时,跑步者B在哪里?
(2)A和B在何时相遇?
(3)当t=20 s时,跑步者A和B谁在前面?
(4)A和B相遇时的位移相同吗?分别是多少?
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2.时间 位移 第2课时 位移—时间图像 位移和时间的测量
1.AC 根据题图可知,AB段电动车位移不随时间变化,处于静止状态,选项A正确;BC段发生的位移大小为12 m-4 m=8 m,CD段发生的位移大小为12 m,所以CD段发生的位移大于BC段发生的位移,选项B错误;从题图可以看出,t=3 s时,电动车离出发点最远,为8 m,选项C正确;出发点的坐标为4 m,t=5 s时,电动车的坐标为0,距离出发点4 m,选项D错误。
2.C 由题图可知,物体在0~2 s内位移为8 m,第1 s内的位移为4 m,A错误;物体在第5 s内是静止的,位移为0,B错误;物体在前5 s内的位移即为前2 s内的位移,等于8 m,C正确;物体在后5 s内的位移为6~10 s内的位移,等于8 m,D错误。
3.D 由x-t图像可知:前2 s内,物体先沿正方向运动2 m,后又回到原点,所以前2 s内的路程是4 m;2~6 s内,物体先向反方向运动4 m,后又返回出发点,此过程中,物体的路程为8 m,所以物体在6 s内的路程为12 m,故A、B、C错误,D正确。
4.D 打点计时器是一种计时仪器,其电源频率为50 Hz,常用的电磁打点计时器和电火花计时器使用的是交流电,它们是每隔0.02 s打一个点,则它直接测量的物理量是时间,故D正确。
5.(1)8 交流 (2)0.10 0.407(0.406~0.408)
解析:(1)电磁打点计时器使用约8 V的交流电源。
(2)已知电源频率为50 Hz,则电磁打点计时器打点的时间间隔为T= s=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'=0.02×5 s=0.10 s,OE段的位移大小为40.7 cm,即0.407 m。
6.D 第5 s末A、B到达同一位置,两者相遇,在前5 s内,A通过的位移为10 m,B通过的位移为5 m,A、C错误;A从原点出发,而B从正方向上距原点5 m处出发,A在B运动3 s后开始运动,B错误;由题图可知,前3 s内A静止,从第3 s末开始,两物体的位移越来越大,且均为正值,故两物体均沿正方向运动,运动方向相同,D正确。
7.AD 由题图可知,质点开始时位置坐标为0,6 s时位置坐标为-4 m,则0~6 s内位移为-4 m-0=-4 m,故A正确;2 s时位置坐标为4 m,4 s时位置坐标为0,则2~4 s内位移为0-4 m=-4 m,故B错误;0~6 s内路程为4 m+4 m+4 m=12 m,故C错误;由题图可知,2~6 s内质点一直向同一方向运动,故D正确。
8.ACD 由图像知,甲、乙计时起点都是零时刻,同时出发,故A正确;0~t3这段时间内,甲、乙位移不相同,因为它们的初始位置不同,而末位置相同,故B错误;由初始位置坐标可知x甲=0,x乙=x0,故C正确;在t1~t2时间内甲位置坐标没发生变化,即此段时间甲停止运动,乙没有停止,故D正确。
9.A 三者都做直线运动,由于甲、乙、丙物体的初位置和末位置相同,所以位移相同,由于甲物体有反向运动过程,而乙、丙物体均只有单向运动,所以乙、丙物体的路程等于位移大小,甲物体的路程要大,故A正确。
10.(1)4 m (2)-2 m,负号表示与规定的正方向相反
(3)10 m
解析:(1)物体距出发点的最远距离xm=4 m。
(2)前4 s内物体的位移x=x2-x1=(-2-0)m=-2 m,负号表示与规定的正方向相反。
(3)前4 s内物体通过的路程s=s1+s2+s3=4 m+4 m+2 m=10 m。
11.见解析
解析:(1)跑步者B在x=-50 m处。
(2)t=45 s时,A和B相遇。
(3)t=20 s时,A在前面。
(4)A和B相遇时,位移不相同
A的位移为xA=190 m,
B的位移为xB=190 m-(-50 m)=240 m。
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