第2课时 位移—时间图像 位移和时间的测量
考点一 位移—时间图像
1.如图所示是一辆汽车做直线运动的x-t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.这辆汽车与出发点间的最远距离为30 km
B.AB段汽车位移大小为15 km
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
2.一质点沿直线运动,其x-t图像如图所示。关于该质点的运动,下列说法正确的是( )
A.前2 s内位移为负,后2 s内位移为正,所以第2 s末质点改变了运动方向
B.第1 s内质点的位移为-0.1 m
C.第3 s末质点的位置x=0.1 m
D.质点在前4 s内的位移大小为0.2 m,位移的方向与规定的正方向相同
3.某物体的位移—时间图像如图所示,物体从t=0时刻开始运动;x-t图像是抛物线,则下列叙述不正确的是( )
A.物体运动的轨迹是曲线
B.物体经8 s回到初始位置
C.物体运动所能达到的最大位移为80 m
D.物体在0~8 s内做往返运动
4.(2023·青铜峡市高一开学考试)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.2~4 s与4~6 s运动方向相反
考点二 位移和时间的测量
5.(2022·宿迁泗阳县实验高级中学校考)电火花计时器正逐渐取代传统的电磁打点计时器,下列不属于电火花计时器优点的是( )
A.电火花计时器使用220 V交变电源,不需要使用学生电源进行变压
B.电火花计时器利用火花放电使墨粉在纸带上打出墨点而显出点迹,计时更准确
C.电火花计时器打点周期恒为0.02秒,不会由于电源的频率变化而变化
D.电火花计时器打点时与纸带间的阻力很小,实验误差更小
6.在“练习使用打点计时器”的实验中,若打点周期为0.02 s,下列说法正确的是( )
A.先拉动纸带,后接通电源
B.必须从第一个点开始选取整条纸带
C.根据情况选取点迹清晰的部分纸带
D.连续n个计时点间的时间间隔为n×0.02 s
7.打点计时器是用来分析物体运动情况的常用仪器。在使用电磁打点计时器来分析物体运动情况的实验中,有如下基本步骤:
A.把打点计时器固定在桌子上 B.安好纸带 C.松开纸带让物体带着纸带运动 D.接通低压交流电源 E.取下纸带 F.断开开关
这些步骤正确的排列顺序为____________________________________________________。
8.如图是一条打点计时器打出的纸带,则O点到E点之间的距离=______ cm,tOE=______ s;E点到G点之间的距离=________ cm,tEG=________ s。(电源频率为50 Hz)
9.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,兔子和乌龟的位移—时间图像如图所示,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,兔子比乌龟早出发
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
10.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,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
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?
(4)在t=48 s时,哪一位跑步者领先?
(5)A和B相遇时的位移相同吗?分别是多少?
第2课时 位移—时间图像位移和时间的测量
1.A [由题图可知,这辆汽车从O位置开始出发,与出发点间的最远距离为30 km,故A对;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,故B错;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,故C错;由题图可知0~4 h内,汽车的位移大小为0,故D错。]
2.C
3.A [x-t图像描述的是做直线运动物体的位移随时间的变化关系,虽然图像是抛物线,但物体的运动轨迹是直线,A错误;从图像可以看出,物体在0~8 s内的最大位移为80 m,8 s末回到初始位置,B、C正确;物体先远离出发点,后回到出发点,故物体做往返运动,D正确。]
4.A [由题图可知,质点开始时位置坐标为0,6 s末位置坐标为-4 m,则0~6 s内位移为-4 m-0=-4 m,故A正确;2 s末位置坐标为4 m,4 s末位置坐标为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错误。]
5.C [电火花计时器使用220 V交变电源,学校用电就能满足,不需要使用学生电源进行变压,故A正确;电火花计时器利用火花放电使墨粉在纸带上打出墨点而显出点迹,与纸带间的阻力很小,实验误差更小,计时更准确,故B、D正确;电火花计时器打点的频率与电源频率相同,所以电火花计时器打点周期会由于电源的频率变化而变化,故C错误。]
6.C [使用打点计时器打点时,应先接通电源,待打点计时器打点稳定后,再拉动纸带,A错误;应根据情况选取点迹清晰的部分纸带,不一定从第一个点开始,B错误,C正确;每相邻的两个计时点间的时间间隔为0.02 s,连续n个计时点间有(n-1)个时间间隔,故连续n个计时点间的时间间隔为(n-1)×0.02 s,D错误。]
7.ABDCFE
8.4.82 0.10 4.58 0.04
9.C [根据题图可知,两者从同一地点出发,兔子出发比乌龟晚,A、B错误;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;x-t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,路径相同,D错误。]
10.D [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x=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。]
11.见解析
解析 (1)跑步者B在-50 m处;
(2)t=45 s时,A和B相遇;
(3)t=20 s时,A在前;
(4)t=48 s时,B领先;
(5)A和B相遇时,位移不相同
A的位移大小xA=190 m,B的位移大小xB=190 m-(-50 m)=240 m。
12.B [由题图可知,b车的位移先增大后减小,因此b车的运动方向发生了变化,故A错误;题图中两图线有两个交点,说明两车相遇两次,故B正确;t1到t2时间内,两车的位移和时间均相同,且在单向直线运动中,位移大小与路程相等,故C错误;由题图可知,t1到t2时间内,a车的位移均匀增大,b车位移不是均匀增大的,故D错误。]
12.a、b两车在同一平直公路上行驶,两车的位移x随时间t的变化如图所示,下列说法正确的是( )
A.b车运动方向始终不变
B.a、b两车相遇两次
C.t1到t2时间内,a车的路程小于b车的路程
D.t1到t2时间内,a车和b车的位移都在均匀增大
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