2022年高考物理复习重点专练04 位移时间（x-t）图像（解析版）

学科网（北京）股份有限公司高三物理复习专题专练（力学部分）专题04位移时间（x-t）图像【专练目标】学科网（北京）股份有限公司学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司目标1：匀速直线运动的x-t图像目标2：同型不同意的x-t图像和v-t图像目标3：匀变速直线运动中的x-t图像学科网（北京）股份有限公司学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司【典例专练】一、匀速直线运动的x-t图像1．甲、乙两个台球从同一位置沿同一直线被先后击出，运动位移－时间图像如图所示，则（　　）学科网（北京）股份有限公司学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司A．2.5t0时甲的速度大于乙的速度B．5t0时甲的加速度大于乙的加速度C．6t0时乙恰好与甲相碰D．3t0-6t0内两球的平均速度相等学科网（北京）股份有限公司学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司【答案】C【解析】A．根据运动位移－时间图像可知，图像的斜率表示台球的速度，则2.5t0时甲的速度为2.5t0时乙的速度为则有，所以A错误；学科网（北京）股份有限公司学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司B．根据运动位移－时间图像可知，两台球做匀速直线运动，则加速度都为0，所以B错误；C．根据运动位移－时间图像可知，图像的交点表示两台球相遇，所以C正确；D．t0-6t0内甲球的平均速度为，t0-6t0内乙球的平均速度为学科网（北京）股份有限公司学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司则有，所以D错误；故选C。2．如图所示为甲、乙两物体运动的位移—时间图象。由图可知（　　）学科网（北京）股份有限公司学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司A．甲、乙两物体同时出发，且向同一方向运动B．乙物体做匀减速直线运动，加速度大小为C．第20s末，甲、乙两物体在距甲的出发点40m处相遇学科网（北京）股份有限公司学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司D．甲物体在运动过程中停了12s【答案】C【解析】A．甲、乙两物体均在时开始运动，但甲向正方向运动，乙向负方向运动，故A错误；学科网（北京）股份有限公司学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司B．乙物体做匀速直线运动，速度大小为0.5m/s，故B错误；C．由图可知，第20s末，甲、乙两物体在距甲的出发点40m处相遇，故C正确；D．甲物体在运动中停了8s，故D错误。故选C。学科网（北京）股份有限公司学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司3．李老师给他的学生讲了了龟兔沿赛道赛跑的故事，故事情节中兔子和乌龟运动的图像如图所示。请你根据图像中的坐标，并结合物理知识判断以下说法正确的是（　　）学科网（北京）股份有限公司学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司A．乌龟沿直线赛道运动，兔子沿曲线赛道运动B．兔子和乌龟是从同一地点同时出发C．兔子乌龟在比赛途中相遇过两次，在时刻乌龟追上兔子学科网（北京）股份有限公司学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司D．时间内乌龟的平均速度小于兔子的平均速度【答案】C【解析】A．在x-t图象中描述的是直线运动，不是曲线运动，故A错误；B．由图位移图象可知：兔子和乌龟是在同一地点，但不是同时出发的，兔子比乌龟迟出发t1时间，故B错误；C．在比赛中，兔子和乌龟两次位移相同，表示相遇两次，在t4时刻乌龟追上兔子，故C正确；D．图中反映乌龟在t6时刻到达终点时，兔子还没有到达终点，所以乌龟在0～t6学科网（北京）股份有限公司学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司时间内乌龟的平均速度大于兔子的平均速度，故D错误。故选C。4．两物体A、B由静止开始从同一位置沿相同方向同时开始做直线运动，它们运动的位移-时间（）图像如图所示。下列说法正确的是（　　）学科网（北京）股份有限公司学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司A．内A、B所走路程相等B．A与B在与之间的某时刻再次相遇C．内A做匀减速直线运动D．内A的速度与内B的速度相等学科网（北京）股份有限公司学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司【答案】BD【解析】A．由图可知内A的路程为，B路程为，不相等，选项A错误；B．与之间两图像有交点，此时A、B位移相等，即A、B相遇，选项B正确；学科网（北京）股份有限公司学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司C．图像中斜率的物理意义是速度，A在内斜率不变，说明A在这期间做匀速直线运动，选项C错误；D．内A图像的斜率与内B图像的斜率相等，故它们速度相等，选项D正确。故选BD。学科网（北京）股份有限公司学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司二、同型不同意的x-t图像和v-t图像5．如图所示，两物体的运动情况是（　　）学科网（北京）股份有限公司学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司A．甲在前6s内运动方向不变，通过的位移大小为4mB．甲在前6s内做往返运动，通过的位移大小为4mC．乙在前6s内做往返运动，通过的位移大小为4m学科网（北京）股份有限公司学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司D．乙在前6s内运动方向不变，通过的位移大小为0【答案】A【解析】AB．学科网（北京）股份有限公司学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司图像的斜率表示速度，坐标之差表示位移，根据图像可知，图像斜率不变，则甲在前6s运动方向不变，位移大小为故A正确，B错误；CD．中，速度的正负表示其运动方向，根据图像可知，乙在前6s内做往返运动，图线与坐标轴围城的面积表示位移大小，根据图像可得故C、D错误。故选A。6．a、b、c、d四个质点在一条直线上运动，图示为a、b的位移时间图像，及c、d的速度时间图像，下列说法正确的是（　　）学科网（北京）股份有限公司学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司A．0~t1时间内，b、d始终同方向运动B．0~t1时间内，b、c做单向直线运动学科网（北京）股份有限公司学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司C．0~t2时间内，a、b平均速度相同D．0~t2时间内，c、d平均速度相同【答案】C【解析】AB．在0~t1内，根据位移时间图象的斜率表示速度，知质点b先沿负向运动，后沿正向运动，c学科网（北京）股份有限公司学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司做单向直线运动，d始终沿负方向运动，AB错误；C．因为，0~t2时间内，a、b两个质点的位移相同，时间相同，故平均速度相同，C正确；D．根据速度时间图像围成的面积即是位移，所以0~t2时间内，c、d学科网（北京）股份有限公司学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司两个质点的位移不同，故平均速度不相同，D错误。故选C。7．如图所示的x-t图像和v-t图像中，给出的四条图线1、2、3、4，分别代表四个不同物体的运动情况，关于它们的物理意义，下列描述正确的是（　　）学科网（北京）股份有限公司学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司A．图线1表示物体做曲线运动B．x-t图像中，t1时刻v1=v2学科网（北京）股份有限公司学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司C．v-t图像中0至t3时间内物体3平均速度小于物体4的平均速度D．两图像中，t2、t4时刻分别表示物体2、4开始反向运动【答案】C学科网（北京）股份有限公司学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司【解析】A．图线1和图线2表示物体都做直线运动，A错误；B．x-t图像中，图像的斜率表示速度，则t1时刻v1不等于v2，B错误；C．v-t图像中，图像围成的面积表示位移，则0至t3时间内物体3的位移小于物体4的位移，所以v-t学科网（北京）股份有限公司学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司图像中0至t3时间内物体3平均速度小于物体4的平均速度，C正确；D．图像1中，t2时刻表示物体2开始反向运动，图像2中，t4时刻表示物体4加速度方向开始改变了，但速度方向不变，D错误。故选C。8．在如图所示的位移－时间（x-t）图象和速度－时间（v-t学科网（北京）股份有限公司学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司）图象中，给出的四条图线甲、乙、丙、丁分别代表四辆车由同一地点向同一方向运动的情况，则下列说法正确的是（　　）A．t1时刻，乙车追上甲车学科网（北京）股份有限公司学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司B．0～t1时间内，甲、乙两车的平均速度不相等C．丙、丁两车在t2时刻相遇D．0～t2时间内，丙车的平均速度小于丁车的平均速度学科网（北京）股份有限公司学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司【答案】AD【解析】A．由位移－时间图象可知，在t1时刻甲、乙位移相同，故两车相遇，由于相遇前乙车在后，故在t1时刻乙车追上甲车，故A正确；学科网（北京）股份有限公司学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司B．在0～t1时间内甲、乙两车运动的位移相等，由可知0～t1时间内，甲、乙两车的平均速度相等，故B错误；C．由速度－时间图象可知，丙、丁两车在t2时刻的速度相等，此时丙、丁两车的距离最远，故C错误；D．根据速度－时间图象与时间轴所围面积表示位移，可知0～t2学科网（北京）股份有限公司学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司时间内，丁的位移大于丙的位移，故丁车的平均速度大于丙车的平均速度，故D正确。故选AD。三、匀变速直线运动中的x-t图像9．某质点做匀变速直线运动，其位移-时间图像如图所示。下列说法正确的是（　　）学科网（北京）股份有限公司学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司A．与时刻的速度相同B．与时刻的加速度不同C．与时间内的位移为D．与时间内的平均速度为零学科网（北京）股份有限公司学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司【答案】D【解析】A．位移−−时间图像斜率表示速度，由图知时刻的斜率为正，时刻的斜率为负，所以速度不相同，故A错误；学科网（北京）股份有限公司学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司B．某由于质点做匀变速直线运动，加速度不变，故B错误；CD．位移为出位置指向末位置的有向线段，所以至时间内的位移为0；平均速度为位移与时间的比值，所以至时间内的平均速度为零，故C错误，D正确。故选D。学科网（北京）股份有限公司学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司10．甲、乙两个物体从同一地点同时出发，沿同一直线运动，运动过程中的图像如图所示，下列说法正确的是（　　）学科网（北京）股份有限公司学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司A．在时间内，某时刻甲、乙两物体的速度相同B．乙物体运动过程中位移大小增加得越来越快C．甲物体始终沿同一方向运动学科网（北京）股份有限公司学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司D．在时间内，甲、乙两物体在时刻相距最远【答案】A【解析】AD．甲运动对应的x－t学科网（北京）股份有限公司学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司图像斜率绝对值先减小到零，后增大，即甲先沿正方向做减速运动，后沿负方向做加速运动，乙沿负方向做匀速直线运动，即当两图线斜率相等时，两物体的速度相同，当甲、乙速度相同时，即在t1～t2时间内某时刻甲、乙两物体相距最远，故A正确，D错误；B．乙运动位移大小均匀增加，对应的x－t图像斜率不变，乙做匀速直线运动，故B错误；C．甲的位移时间图像斜率由正变到了负，说明速度方向发生了变化，故C错误。故选A。学科网（北京）股份有限公司学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司11．A、B两质点在同一平面内运动，它们的位置一时间图像如图所示，质点A的图像是顶点过原点的抛物线的一部分，质点B的图像是过点的一条直线，两图像交于P点，则下列说法正确的是（　　）学科网（北京）股份有限公司学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司A．时，A、B两质点同时由同一地点出发B．时，A、B两质点相距C．A质点做加速度为的匀加速直线运动D．B质点做速度为的匀速直线运动【答案】C学科网（北京）股份有限公司学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司【解析】A．由图像可知，时，A、B两质点相距3m同时出发，A错误；B．由图像可知时，A、B两质点相遇，B错误；C．由图线A可知，其是顶点过原点的抛物线的一部分，由可知质点A做初速度为零、加速度为2m/s2学科网（北京）股份有限公司学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司的匀加速直线运动，C正确；D．图线B是过点（0，3）的一条直线，由可知质点B做速度为2m/s的匀速直线运动。D错误。故选C。12．甲、乙两个物体沿同一直线运动，甲做匀速运动，乙做初速度为零的匀加速运动，它们位置x随时间t学科网（北京）股份有限公司学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司的变化如图所示，当t1=2s时，甲乙相距最远，AB是乙的图线与t轴交点的切线。则（　　）A．甲的速度是4m/sB．乙的加速度大小是2m/s2学科网（北京）股份有限公司学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司C．甲、乙相遇的时刻t2=5sD．x0=40m【答案】C【解析】AB．在0-2s内，乙通过的位移为△x乙=0-（-8m）=8m根据可得乙的加速度a=4m/s2学科网（北京）股份有限公司学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司甲、乙同向运动，当两者的速度相等时相距最远，则知甲车的速度等于t1=2s时乙的速度，为v甲=at1=4×2m/s=8m/s故AB错误；CD．在t2时，甲、乙相遇，则对甲有x0-2m=v甲t2对乙有联立解得t2=5s，x0=42m学科网（北京）股份有限公司学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司故C正确，D错误。故选C。学科网（北京）股份有限公司学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司学科网（北京）股份有限公司学科网（北京）股份有限公司