专题强化　从x－t图像看速度 精品讲义及专题强化练-2026-2027学年高一上学期物理人教版必修第一册

该高中物理讲义通过知识框架图系统梳理了x-t图像的核心内容，从匀速直线运动的倾斜直线（斜率表速度）、变速直线运动的曲线（切线斜率表瞬时速度）到纵截距（初始位移）、交点（相遇），清晰呈现知识脉络与重难点内在联系。 讲义亮点在于分层递进的练习设计，从基础例题（如无人机运动分析）到变式训练（甲乙运动对比）再到高考真题，强化科学思维与物理观念，助力不同层次学生掌握图像分析方法，支持教师实施精准化复习教学。

2027高一上学期物理必修一考点精讲及巩固强化练 从x－t图像看速度 1．x－t图像为倾斜直线时，表示物体做匀速直线运动，如图甲中的a、b所示． 直线的斜率(等于)表示物体的速度，斜率的大小表示速度的大小，斜率的正、负表示物体的运动方向，如图甲所示，b图线表示物体向正方向运动，a图线表示物体向负方向运动． 2．x－t图像为曲线时，表示物体做变速直线运动，如图乙中c表示物体的速度逐渐变大(图线切线越来越陡)，d表示物体的速度逐渐变小(图线切线越来越缓)． 对于变速运动，某时刻的瞬时速度等于该时刻图线上对应点的切线的斜率，如图乙中d图线所代表的物体在A点的瞬时速度等于切线e的斜率． 3．纵截距表示运动物体的初始位移，如图甲所示，a所代表的物体的初始位置在x1处；b所代表的物体的初始位置在坐标原点． 4．交点表示同一时刻位于同一位置，即物体相遇． 【例1】（25-26高一上·江苏南京·阶段检测）无人机送货已成为物流新趋势。某无人机从地面静止开始竖直向上运动，其位移时间图像如图所示。下列说法正确的是（　　） A．0~t1时间内无人机做匀速直线运动 B．t1~t2时间内无人机处于静止状态 C．t2时刻无人机返回地面 D．0~t2时间内无人机的速度方向始终向上 【例2】（多选）（26-27高三上·湖南怀化·开学考试）如图所示为一质点做匀变速直线运动的位移—时间图像，其中PQ为图线在P点处的切线。下列说法正确的是（　　） A．该图像可能为椭圆的一部分 B．时间内质点的平均速度为 C．时刻质点的瞬时速度为 D．质点经过的中点时的速度小于 【变式训练1】（24-25高二上·江苏南通·期中）甲、乙两人沿同一直线运动，运动的图像如图所示。关于他们的运动，下列描述正确的是（     ） A．甲比乙先开始运动 B．时刻两人相遇 C．时刻甲的瞬时速度比乙小 D．时间内乙的平均速度比甲大 【变式训练2】（24-25高一上·广东广州·阶段检测）北京冬奥会，超高速4K轨道摄像机系统“猎豹”首次亮相就惊艳无比，因为它紧跟在400m跑道上风驰电掣般飞奔的运动员们，一举一动均逃不出“猎豹”的眼睛。某段比赛的过程中，摄像机和运动员的位移随时间变化的图像如图，下列说法正确的是（　　） A．运动员做曲线运动，摄像机做直线运动 B．摄像机做匀变速运动，运动员做变加速运动 C．时间内运动员的平均速度小于摄像机的平均速度 D．时刻运动员的速度等于摄像机的速度 【变式训练3】（多选）（26-27高三上·北京丰台·开学考试）一辆汽车在平直道路上行驶，以表示它相对于出发点的位移，汽车在0到40s这段时间的图像如图所示，关于汽车在这段时间内的运动情况，下列说法正确的是（     ） A．汽车在第1个10s内速度大小为3m/s B．汽车在第2个10s内做匀速直线运动 C．汽车在0到20s内的平均速度为3m/s D．汽车最远位置到出发点的距离为30m 【题型强化练】 1．（25-26高三上·河北保定·阶段检测）学校某无人机小组为测试自己组装的无人机的飞行性能，试飞过程中，测得一组位移与对应时间的数据，选取部分数据拟合得到图像如图所示。下列说法正确的是（     ） A．在时间内无人机的运动轨迹为曲线 B．在时间内无人机运动方向没有改变 C．时无人机的速率为0 D．无人机的速率先减小后增大 2．（26-27高三上·重庆沙坪坝·开学考试）图（a）是贵州特有的“独竹漂”表演，此项目已被列入第五批国家级非物质文化遗产保护名录。某次表演过程中，表演者甲在河中心位置完成表演后沿直线划向岸边，同时表演者乙从另一岸边沿同一直线划向河中心并准备表演，该过程甲、乙运动的位置与时间的关系图像如图（b）所示，则（     ） A．内甲、乙的运动方向相反 B．内甲、乙的位移大小相等 C．内乙的平均速度一定等于甲的平均速度 D．内乙的瞬时速度都大于甲的瞬时速度 3．（26-27高一上·湖南岳阳·开学考试）在龟兔赛跑的故事中，兔子和乌龟运动的图像如图所示。下列说法正确的是（     ） A．故事中的兔子和乌龟同时同地出发 B．时间内，兔子和乌龟的平均速度不同 C．时间内，兔子和乌龟的位移不同 D．时间内，兔子和乌龟的平均速度不同 4．（25-26高一上·全国·课后作业）某物体做直线运动的位移与时间图像如图甲所示，由图有（　　） A．物体在2s末改变运动方向 B．物体在2s内的平均速度大小为2m/s C．物体始终沿负方向以1m/s的速度做匀速直线运动 D．物体在前4s内的位移为4m 5．（24-25高一上·江西南昌·阶段检测）如图所示，为甲乙两物体在同一直线上运动的位置坐标x随时间t变化的图像，已知甲对应的是图像中的直线，乙对应的是图像中的曲线，则下列说法正确的是（  　） A．甲做匀减速直线运动 B．乙做变速直线运动 C．0~t2时间内两物体平均速度相等 D．两物体的运动方向相同 6．（多选）（26-27高三上·宁夏银川·阶段检测）甲、乙两辆汽车在同一直线上运动，从t=0时刻起同时出发，甲做初速度为0的匀加速直线运动，x—t图像如图（a）所示。乙做刹车运动，整个运动过程的x—v2图像如图（b）所示。则下列说法正确的是（　　） A．甲汽车的加速度大小为4m/s2 B．乙汽车的初速度 C．经过，甲追上乙 D．甲追上乙之前两车相距最远的距离为 7．（多选）（25-26高一上·全国·课后作业）一辆汽车在教练场上沿平直道路行驶，以x表示它相对于出发点的位移，如图近似描述了汽车在0s到4s这段时间的图像．下列说法中正确的是（     ） A．汽车在1~2s时间内做匀速直线运动 B．汽车最远位置距离出发点为6米 C．汽车在3s末改变运动方向 D．汽车在0~1s时间内驶离出发点 8．（多选）（25-26高一上·广东潮州·期中）如图所示的x-t图像和v-t图像中，给出四条曲线1、2、3、4代表四个不同物体的运动情况，关于它们的物理意义，下列描述错误的是（     ） A．图线1表示物体做曲线运动 B．x-t图像中t1时刻v1＞v2 C．v-t图像中0至t3时间内3和4的平均速度大小相等 D．两图像中，t2、t4时刻2、4开始反向运动 1．（2026·山东·高考真题）如图甲所示，汽车在平直公路上行驶，路边有等间距的树木，车载摄像机记录了沿途景色。某同学根据一段视频绘制了图乙，横坐标为树木序号，纵坐标为对应树木出现的时刻，内汽车通过隧道。关于汽车的运动，下列说法合理的是（     ） A．内做加速运动 B．内做减速运动 C．内的路程小于内的路程 D．内的路程大于内的路程 2．（2025·贵州·高考真题）为测试人形机器人的稳定性和灵活性，让人形机器人按指令在一条直线上“跑步”，如图（a）所示。人形机器人在一段时间内的位置—时间图像如图（b）所示，设该机器人在内的位移为、速度为内的位移为、速度为，则（　　） A． B． C． D． 3．（2023·全国甲卷·高考真题）一小车沿直线运动，从t = 0开始由静止匀加速至t = t1时刻，此后做匀减速运动，到t = t2时刻速度降为零。在下列小车位移x与时间t的关系曲线中，可能正确的是（   ） A．   B．   C．   D．   4．（2024·新疆河南·高考真题）一质点做直线运动，下列描述其位移x或速度v随时间t变化的图像中，可能正确的是（　　） A． B． C． D． 1 / 5 学科网（北京）股份有限公司 $2027高一上学期物理必修一考点精讲及巩固强化练 从x－t图像看速度 1．x－t图像为倾斜直线时，表示物体做匀速直线运动，如图甲中的a、b所示． 直线的斜率(等于)表示物体的速度，斜率的大小表示速度的大小，斜率的正、负表示物体的运动方向，如图甲所示，b图线表示物体向正方向运动，a图线表示物体向负方向运动． 2．x－t图像为曲线时，表示物体做变速直线运动，如图乙中c表示物体的速度逐渐变大(图线切线越来越陡)，d表示物体的速度逐渐变小(图线切线越来越缓)． 对于变速运动，某时刻的瞬时速度等于该时刻图线上对应点的切线的斜率，如图乙中d图线所代表的物体在A点的瞬时速度等于切线e的斜率． 3．纵截距表示运动物体的初始位移，如图甲所示，a所代表的物体的初始位置在x1处；b所代表的物体的初始位置在坐标原点． 4．交点表示同一时刻位于同一位置，即物体相遇． 【例1】（25-26高一上·江苏南京·阶段检测）无人机送货已成为物流新趋势。某无人机从地面静止开始竖直向上运动，其位移时间图像如图所示。下列说法正确的是（　　） A．0~t1时间内无人机做匀速直线运动 B．t1~t2时间内无人机处于静止状态 C．t2时刻无人机返回地面 D．0~t2时间内无人机的速度方向始终向上 【答案】B 【详解】A．x-t图线切线的斜率表示速度，由图可知，0~t1时间内斜率减小，则速度减小，即无人机做减速运动，故A错误； B．t1~t2时间内，斜率为零，则速度为零，无人机处于静止状态，故B正确； C．0~t2时间内无人机位移不为零，所以t2时刻无人机上升到空中某高度，没有返回地面，故C错误； D．0~t1时间内斜率为正，则无人机速度方向向上，t1~t2时间内，无人机处于静止状态，故D错误。 故选B。 【例2】（多选）（26-27高三上·湖南怀化·开学考试）如图所示为一质点做匀变速直线运动的位移—时间图像，其中PQ为图线在P点处的切线。下列说法正确的是（　　） A．该图像可能为椭圆的一部分 B．时间内质点的平均速度为 C．时刻质点的瞬时速度为 D．质点经过的中点时的速度小于 【答案】BC 【详解】A．质点做匀变速直线运动，其位移—时间图像为抛物线。故A错误； B．时间内质点的平均速度等于这段时间内所发生的位移与时间之比，即。故B正确； C．图线在P点的斜率为时刻质点的瞬时速度。故C正确； D．由图可知质点做匀减速直线运动。设质点初速度，P点的速度，时间内的图如下 时间内质点的平均速度等于中间时刻的瞬时速度 图线与t轴围成的面积表示位移，显然时间内的位移已经过半，则中点时的速度在时刻之前，大于中间时刻的速度。故D错误。 故选BC。 【变式训练1】（24-25高二上·江苏南通·期中）甲、乙两人沿同一直线运动，运动的图像如图所示。关于他们的运动，下列描述正确的是（     ） A．甲比乙先开始运动 B．时刻两人相遇 C．时刻甲的瞬时速度比乙小 D．时间内乙的平均速度比甲大 【答案】B 【详解】A．由图像可知，乙比甲先开始运动，A错误； B．时刻两人位移相同，则两人相遇，B正确； C．因图像的斜率等于速度，可知时刻甲的瞬时速度比乙大，C错误；     D．时间内乙的位移小于甲的位移，根据可知乙的平均速度比甲小，D错误。 故选B。 【变式训练2】（24-25高一上·广东广州·阶段检测）北京冬奥会，超高速4K轨道摄像机系统“猎豹”首次亮相就惊艳无比，因为它紧跟在400m跑道上风驰电掣般飞奔的运动员们，一举一动均逃不出“猎豹”的眼睛。某段比赛的过程中，摄像机和运动员的位移随时间变化的图像如图，下列说法正确的是（　　） A．运动员做曲线运动，摄像机做直线运动 B．摄像机做匀变速运动，运动员做变加速运动 C．时间内运动员的平均速度小于摄像机的平均速度 D．时刻运动员的速度等于摄像机的速度 【答案】C 【详解】A．图像只能表示直线运动的规律，则摄像机和运动员都在做直线运动，A错误； B．运动员的图线斜率逐渐增大，速度增大，做加速运动，无法确定加速度是否变化。摄像机的图线是倾斜直线，斜率恒定，说明速度不变，做匀速直线运动，不是匀变速运动，故B错误； C．时间内运动员的位移比摄像机的位移小，所用时间相同。根据，可知，运动员的平均速度小于摄像机的平均速度，故C正确； D．由图像的斜率可知，时刻运动员的速度大于摄像机的速度，故D错误。 故选C。 【变式训练3】（多选）（26-27高三上·北京丰台·开学考试）一辆汽车在平直道路上行驶，以表示它相对于出发点的位移，汽车在0到40s这段时间的图像如图所示，关于汽车在这段时间内的运动情况，下列说法正确的是（     ） A．汽车在第1个10s内速度大小为3m/s B．汽车在第2个10s内做匀速直线运动 C．汽车在0到20s内的平均速度为3m/s D．汽车最远位置到出发点的距离为30m 【答案】AD 【详解】A．由图像的斜率表示速度，前十秒内取汽车为研究对象，速度 由图读出相应位移和时间，代入得，故A正确； B．第二个十秒对应的图像为水平直线，斜率为零，汽车速度为零，处于静止状态，故B错误； C．由平均速度定义，0到20秒内取汽车为研究对象，平均速度为 由图读出0到20秒的位移变化量，代入得，故C错误； D．汽车相对出发点的位移最大值为图像的最大纵坐标，因此最远位置到出发点的距离为，故D正确。 故选AD。 【题型强化练】 1．（25-26高三上·河北保定·阶段检测）学校某无人机小组为测试自己组装的无人机的飞行性能，试飞过程中，测得一组位移与对应时间的数据，选取部分数据拟合得到图像如图所示。下列说法正确的是（     ） A．在时间内无人机的运动轨迹为曲线 B．在时间内无人机运动方向没有改变 C．时无人机的速率为0 D．无人机的速率先减小后增大 【答案】D 【详解】A．图像不是运动轨迹，只能描述一维直线运动，不是曲线运动，故A错误； B．图像描述直线运动的位移随时间的变化规律，图像斜率表示瞬时速度，斜率正负表示速度方向，斜率绝对值表示速率：内，斜率先为正、后变为负，说明速度方向（运动方向）发生了改变，故B错误； C．时，图像斜率不为0，因此速率不为0，故C错误； D．由图可知，图像斜率先从正值减小到0，之后变为负值、绝对值逐渐增大，因此速率先减小后增大，故D正确。 故选D。 2．（26-27高三上·重庆沙坪坝·开学考试）图（a）是贵州特有的“独竹漂”表演，此项目已被列入第五批国家级非物质文化遗产保护名录。某次表演过程中，表演者甲在河中心位置完成表演后沿直线划向岸边，同时表演者乙从另一岸边沿同一直线划向河中心并准备表演，该过程甲、乙运动的位置与时间的关系图像如图（b）所示，则（     ） A．内甲、乙的运动方向相反 B．内甲、乙的位移大小相等 C．内乙的平均速度一定等于甲的平均速度 D．内乙的瞬时速度都大于甲的瞬时速度 【答案】C 【详解】A．在图像中，图线的斜率表示瞬时速度，图线上两时刻的纵坐标差表示位移。从0到内，甲、乙的图线都随时间增大而下降，斜率均为负，运动方向相同，故A错误； B．从0到内，乙的位移为 由图可知 所以甲的位移大小为 该不等式表明甲、乙的位移大小不相等，故B错误； C．平均速度定义为。从0到内，乙的平均速度为 甲的平均速度为，故C正确； D．在到之间，乙的图线水平，瞬时速度为0；甲的图线仍在下降，瞬时速度为负，所以乙的瞬时速率小于甲，故D错误。 故选C。 3．（26-27高一上·湖南岳阳·开学考试）在龟兔赛跑的故事中，兔子和乌龟运动的图像如图所示。下列说法正确的是（     ） A．故事中的兔子和乌龟同时同地出发 B．时间内，兔子和乌龟的平均速度不同 C．时间内，兔子和乌龟的位移不同 D．时间内，兔子和乌龟的平均速度不同 【答案】D 【详解】A．由图可知，乌龟从时刻从起点出发，兔子在的某一时刻才从起点出发，二者是同地但不同时出发，故A错误； B．由图可知，时间内，兔子和乌龟的位移均为，根据平均速度的定义 在相同时间间隔内，兔子和乌龟发生相同的位移，因此兔子和乌龟的平均速度相同，故B错误； C．由图可知，时刻二者都在位置，时刻二者都在位置，故时间内，二者的位移相同，均为，故C错误； D．由图可知，时间内，乌龟的总位移为起点指向终点的有向线段，而兔子的总位移小于乌龟的总位移，二者所用总时间都是，由平均速度定义可知，二者平均速度不同，故D正确。 故选D。 4．（25-26高一上·全国·课后作业）某物体做直线运动的位移与时间图像如图甲所示，由图有（　　） A．物体在2s末改变运动方向 B．物体在2s内的平均速度大小为2m/s C．物体始终沿负方向以1m/s的速度做匀速直线运动 D．物体在前4s内的位移为4m 【答案】C 【详解】AC．图像中的斜率表示物体的速度，根据图像可知物体始终沿负方向做匀速直线运动，速度大小，故A错误，C正确； B．匀速运动的平均速度等于瞬时速度，所以物体在2s内的平均速度为1m/s，故B错误； D．前4s内的位移 负号表示位移方向与规定的正方向相反，故D错误。 故选C。 5．（24-25高一上·江西南昌·阶段检测）如图所示，为甲乙两物体在同一直线上运动的位置坐标x随时间t变化的图像，已知甲对应的是图像中的直线，乙对应的是图像中的曲线，则下列说法正确的是（  　） A．甲做匀减速直线运动 B．乙做变速直线运动 C．0~t2时间内两物体平均速度相等 D．两物体的运动方向相同 【答案】B 【详解】A．在图像中，图线的斜率表示物体的速度，即 甲对应的图线为斜率恒定的倾斜直线，因此甲沿轴负方向做匀速直线运动，故A错误； B．乙对应图线的斜率随时间增大，说明乙的速度大小随时间变化，因此乙做变速直线运动，故B正确； C．在时间内，设纵轴虚线对应的位置坐标为，甲、乙的平均速度分别为， 两物体的平均速度大小相等、方向相反，平均速度不相等，故C错误； D．甲图线斜率为负，速度方向沿轴负方向；乙图线斜率为正，速度方向沿轴正方向，因此两物体的运动方向相反，故D错误。 故选B。 6．（多选）（26-27高三上·宁夏银川·阶段检测）甲、乙两辆汽车在同一直线上运动，从t=0时刻起同时出发，甲做初速度为0的匀加速直线运动，x—t图像如图（a）所示。乙做刹车运动，整个运动过程的x—v2图像如图（b）所示。则下列说法正确的是（　　） A．甲汽车的加速度大小为4m/s2 B．乙汽车的初速度 C．经过，甲追上乙 D．甲追上乙之前两车相距最远的距离为 【答案】ABD 【详解】A．甲初速度为零，取运动方向为正，由匀变速直线运动位移公式得 由图像知时，所以 由图像知时，所以 联立得，故A正确； B．乙刹车过程为匀变速直线运动，由速度与位移关系得 由图像读出停车时，；时， 代入上式得 解得，由图可知， 所以，故B正确； C．乙的停车时刻由匀变速直线运动速度公式确定，代入停车条件得 解得乙在时停在处。由中同一位移方程及，，甲的位置为 乙停车后保持在处，甲追上乙需满足 解得，故C错误； D．在乙停车前，两车的位置分别为和 两车间距为 由匀变速直线运动速度公式得，，两车相距最远时相对速度为零，因此 得，小于乙的停车时刻，代入间距方程得，故D正确。 故选ABD。 7．（多选）（25-26高一上·全国·课后作业）一辆汽车在教练场上沿平直道路行驶，以x表示它相对于出发点的位移，如图近似描述了汽车在0s到4s这段时间的图像．下列说法中正确的是（     ） A．汽车在1~2s时间内做匀速直线运动 B．汽车最远位置距离出发点为6米 C．汽车在3s末改变运动方向 D．汽车在0~1s时间内驶离出发点 【答案】BD 【详解】A．在内，汽车的位置始终为，速度为，汽车处于静止状态，故A错误； B．汽车的位置范围为，汽车与出发点的距离为|x|，其最大值为，故B正确； C．在内，图像为同一条倾斜直线，汽车的速度为 汽车在末只是经过出发点，速度方向没有改变，故C错误； D．在内，汽车的位置由增大到，与出发点的距离逐渐增大，因此汽车驶离出发点，故D正确。 故选BD。 8．（多选）（25-26高一上·广东潮州·期中）如图所示的x-t图像和v-t图像中，给出四条曲线1、2、3、4代表四个不同物体的运动情况，关于它们的物理意义，下列描述错误的是（     ） A．图线1表示物体做曲线运动 B．x-t图像中t1时刻v1＞v2 C．v-t图像中0至t3时间内3和4的平均速度大小相等 D．两图像中，t2、t4时刻2、4开始反向运动 【答案】ACD 【详解】A．图像的所有图线描述的都是直线运动，图线的弯曲仅表示速度大小随时间变化，并非物体的运动轨迹是曲线。因此图线1表示的是变速直线运动，故A错误； B．图像中，图线的切线斜率代表瞬时速度。由图可知，时刻图线1的切线斜率明显大于图线2的斜率，因此，故B正确； C．在图像中图线与时间轴围成图形的面积表示位移。由图可知，0至时间内，有 根据，则3和4的平均速度，故C错误； D．图像中时刻物体2开始反向运动；图像中时刻物体4开始减速，但运动方向不变，故D错误。 本题要求选错误的，故选ACD。 1．（2026·山东·高考真题）如图甲所示，汽车在平直公路上行驶，路边有等间距的树木，车载摄像机记录了沿途景色。某同学根据一段视频绘制了图乙，横坐标为树木序号，纵坐标为对应树木出现的时刻，内汽车通过隧道。关于汽车的运动，下列说法合理的是（     ） A．内做加速运动 B．内做减速运动 C．内的路程小于内的路程 D．内的路程大于内的路程 【答案】B 【详解】树木是等间距的，故图像可类比图像 AB．根据可知，图像斜率的倒数表示速度，由图知时间内斜率增大，则速度减小，做减速运动，故A错误，B正确； C．由图可知内的路程为4d，大于内的路程3d，故C错误； D．内的路程3d，等于内的路程3d，故D错误。 故选B。 2．（2025·贵州·高考真题）为测试人形机器人的稳定性和灵活性，让人形机器人按指令在一条直线上“跑步”，如图（a）所示。人形机器人在一段时间内的位置—时间图像如图（b）所示，设该机器人在内的位移为、速度为内的位移为、速度为，则（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】根据图像可知，内的位移为 速度为 内的位移为 速度为 所以 故选D。 3．（2023·全国甲卷·高考真题）一小车沿直线运动，从t = 0开始由静止匀加速至t = t1时刻，此后做匀减速运动，到t = t2时刻速度降为零。在下列小车位移x与时间t的关系曲线中，可能正确的是（   ） A．   B．   C．   D．   【答案】D 【详解】x—t图像的斜率表示速度，小车先做匀加速运动，因此速度变大即0—t1图像斜率变大，t1—t2做匀减速运动则图像的斜率变小，在t2时刻停止图像的斜率变为零。 故选D。 4．（2024·新疆河南·高考真题）一质点做直线运动，下列描述其位移x或速度v随时间t变化的图像中，可能正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】AB．物体做直线运动，位移与时间成函数关系，AB选项中一个时间对应2个以上的位移，故不可能，故AB错误； CD．同理D选项中一个时间对应2个速度，只有C选项速度与时间是成函数关系，故C正确，D错误。 故选C。 1 / 5 学科网（北京）股份有限公司 $