2023年高考物理全国甲卷真题变式分层精准练：第3题
一、原题
1．（2023·全国甲卷）一个小车沿直线运动，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．
二、基础
2．（2023高一上·石景山期末）在图所示的四个图像中，表示物体做匀减速直线运动的是（ ）
A． B．
C． D．
3．（2022高一上·如皋月考）某物体的位移－时间图像如图所示，则（ ）
A．物体运动的轨迹是曲线
B．在0~3s内物体做加速运动
C．在5~8s内加速度与速度方向相同
D．在0~8s内物体离出发点越来越远
4．（2020高一上·苏州期末）小明同学在周末参加文明城市建设推进活动，他从一个路口做匀速直线运动到另一路口做相关服务，停留一会儿后又做匀速直线运动返回出发点。那么在下列的位移---时间图像中，能够粗略地表示他运动过程的是（ ）
A． B．
C． D．
5．（2020高一上·北京月考）如图所示为一个质点运动的位移x随时间t变化的图象，由此可知质点（ ）
A．0~2s内沿x轴正方向运动 B．0~4s内速率先增大后减小
C．0~4s内做加速度不变 D．0~4s内位移为零
6．（2020高一上·山东月考）龟兔赛跑的故事家喻户晓．比赛中乌龟和兔子沿直线赛道运动的 图象如图所示，则（ ）
A．兔子比乌龟出发的时间晚
B．兔子一直在做匀速直线运动
C．兔子先通过预定位移到达终点
D．乌龟和兔子在比赛过程中相遇2次
7．（2020高一上·辉南月考）如图是一辆汽车做直线运动的s-t图象，线段OA、AB、BC、CD所表示的运动，下列说法正确的是（ ）
A．OA段运动速度最大
B．AB段汽车做匀速运动
C．CD段的运动方向与初始运动方向相同
D．运动4h汽车的位移大小为0
三、巩固
8．（2023高一上·玉溪期末）新冠疫情期间，为减少人员接触，酒店采用机器人送餐，一人工智能机器人在平直路面上运动的位移一时间图像如图所示，则（ ）
A．前25s内机器人的运动方向不发生改变
B．前10s内机器人的加速度为3m/s2
C．18s末机器人的速度大小为1m/s
D．前15s内机器人的位移为300m
9．（2023高一上·海南期末）甲、乙两教练车沿同一平直公路运动，经过路边的同一路标时开始计时，两车的位移x与时间t的关系图像如图中甲、乙所示，则（ ）
A．在时刻，甲车追上乙车 B．在时刻，甲车速度大
C．内，两车的平均速度相同 D．内，两车通过的路程相同
10．（2023高一上·上饶期末）A、B两物体从同一点（原点）开始做直线运动，A、B两物体的位移—时间图像如图所示，则下列说法中正确的是（ ）
A．A，B两物体同时从原点出发 B．A比B晚出发2s
C．A的速度比B的速度大 D．A，B两物体在距原点20m处相遇
11．（2023高一上·三明期末）如图甲，水火箭受水流的反作用力竖直上升。图乙是水火箭发射后时间内的图像，时刻的纵坐标为，其切线与纵轴的交点坐标为。则水火箭（ ）
A．在时刻处于超重状态 B．在时刻的速率为
C．在时间内做加速运动 D．在时间内做竖直上抛运动
12．（2022高三上·广州月考）北京冬奥会速滑比赛中的某段过程，摄像机和运动员的位移x随时间t变化的图像如图，下列说法正确的是（ ）
A．摄像机做直线运动，运动员做曲线运动
B．时间内摄像机在前，时间内运动员在前
C．时间内摄像机与运动员的平均速度相同
D．时间内任一时刻摄像机的速度都大于运动员的速度
四、提升
13．（2023高一上·洛阳期末）如图甲所示是一种速度传感器的工作原理图，在这个系统中，B为一个能发射超声波的固定小盒子，工作时小盒子B向被测物体发出短暂的超声波脉冲，脉冲被运动的物体反射后又被B盒接收，从B盒发射超声波开始计时，经时间t0再次发射超声波脉冲，图乙是连续两次发射的超声波的x﹣t图象。则下列说法正确的是（ ）
A．超声波的速度v声＝
B．超声波的速度v声＝
C．物体的平均速度
D．物体的平均速度
14．（2022高一上·信阳期中）如图所示为甲、乙两个质点运动的位移－时间图象，由此可知(图中虚线与曲线相切)( )
A．甲做匀减速直线运动，乙做变减速直线运动
B．甲、乙两质点从x＝2x0位置同时出发，同时到达x＝0位置
C．在0～t0时间内的某时刻，甲、乙两质点的速度大小相等
D．在0～t0时间内，乙的速度大于甲的速度，t0时刻后，乙的速度小于甲的速度
15．（2023高三上·太原期末）有四个万向轮的行李箱a竖立放置在高铁中，与前、后两个行李箱间有间隙。从t=0开始，高铁的位移s与时间t的关系如图所示，其中t1～t2间的图线是直线。以下判断正确的是（ ）
A．0～t1内，a会受到前方行李箱的作用力
B．t1～t2内，a会受到后方行李箱的作用力
C．t2～t3内，a会受到前方行李箱的作用力
D．t2～t3内，a同前、后两个行李箱间均无作用力
16．（2023·湖北模拟）图（a）为高层建筑配备的救生缓降器材，发生火灾时，使用者先将安全钩挂在室内窗户、管道等可以承重的物体上，然后将安全带系在人体腰部，通过缓降绳索安全落地。某学校进行火灾逃生演练，一同学（可视为质点）利用缓降器材逃生，图（b）为该同学整个运动过程的位移与时间的图像，以竖直向下为正方向，、内的图像均为抛物线，且两段抛物线平滑连接。在时，该同学恰好抵达地面，且速度为零。不计空气阻力，重力加速度大小。下列说法正确的是（ ）
A．该同学从离地面高度为处缓降
B．内，该同学的平均速度大小为
C．内，该同学先超重后失重
D．内和内，该同学具有相同的加速度
答案解析部分
1．【答案】D
【知识点】运动学 S-t 图象
【解析】【解答】小车速度是先增大，后减小，图像的斜率表示速度大小，所以斜率先增大后减小；小车的位移一直增大，故D符合题意，ABC不符合题意。
故答案为：D。
【分析】图像的斜率表示速度大小。
2．【答案】C
【知识点】运动学 S-t 图象；运动学 v-t 图象
【解析】【解答】AB．AB图像均为 图像，其斜率不变，均表示物体做匀速直线运动，AB不符合题意；
CD．CD图像均为 图像，其纵坐标表示速度，其正负表示速度的方向、绝对值表示速度的大小，图线斜率表示加速度，匀减速运动的 图线是一条倾斜的直线，且斜率为负，C符合题意，D不符合题意。
故答案为：C
【分析】匀变速直线运动是指加速度不变的直线运动。 图像，其斜率表示速度，匀减速运动的 图线是一条倾斜的直线，且斜率为负。
3．【答案】C
【知识点】运动学 S-t 图象
【解析】【解答】A．位移－时间图像只能描述直线运动，A不符合题意；
B．图像的斜率等于速度，则在0~3s内图像的斜率减小，则物体做减速运动，B不符合题意；
C．在5~8s内图像的斜率增大，则速度增加，即加速度与速度方向相同，C符合题意；
D．在0~4s内物体远离出发点，4~8s内物体靠近出发点，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】位移－时间图像只能描述直线运动，图像的斜率等于速度，则在0~3s内图像的斜率减小，则物体做减速运动。
4．【答案】B
【知识点】运动学 S-t 图象
【解析】【解答】A．该图象中第三段图线表示时光倒流，不可能，A不符合题意；
B．根据位移-时间图象的斜率表示速度，知该图表示先沿正方向做匀速直线运动，接着静止一段时间，然后再沿负方向做匀速直线运动返回出发点，能够粗略地表示他运动情况，B符合题意；
C．根据位移-时间图象的斜率表示速度，知该图表示先沿正方向做匀速直线运动，然后静止一会后仍然沿着沿正方向做匀速直线运动，不能表示他运动情况，C不符合题意；
D．该图象中第三段图线表示时光倒流，不可能，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】小明同学的运动过程为：匀速出发段——静止段——匀速返回段，找出符合此规律的图像即可。
5．【答案】B
【知识点】运动学 S-t 图象
【解析】【解答】A. 0~4s内质点始终沿x轴负方向运动，A不符合题意；
B．在x-t图像中斜率表示速度，由图可知，0~4s内斜率先增大后减小，因此速率先增大后减小，B符合题意；
C．在x-t图像中无法直接判断加速度的变化，C不符合题意；
D．质点在0~4s内位移为
D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】s-t图像中，横坐标为时间，纵坐标为位移，图像的斜率是速度，通过这些性质结合选项分析即可。
6．【答案】D
【知识点】运动学 S-t 图象
【解析】【解答】A．兔子与乌龟同地但不同时出发，兔子比乌龟出发的时间晚 ，A项错误；
B．乌龟一直在做匀速直线运动，兔子先匀速直线运动后静止再做匀速直线运动，B项错误；
C．乌龟先通过预定位移到达终点，C项错误；
D．两图象的交点，表示物体相遇，由图象可知，乌龟和兔子在比赛过程中相遇2次，D项正确。
故答案为：D。
【分析】s-t图像中，横坐标为时间，纵坐标为位移，图像的斜率是速度，两图像的交点意味着两个物体具有相同的位移，通过这些性质结合选项分析即可。
7．【答案】D
【知识点】运动学 S-t 图象
【解析】【解答】A．s-t图象中斜率的大小表示速度的大小，由图可知，CD所表示的运动斜率最大，因此CD段运动速度最大，A不符合题意；
B．AB段汽车处于静止状态，B不符合题意；
C．CD段汽车向负方向运动，初始时刻汽车向负方向运动，CD段的运动方向与初始运动方向相反，C不符合题意；
D．由图可知，汽车运动4h，初末位置都在O点，因此运动4h汽车的位移大小为0，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】s-t图像中，横坐标为时间，纵坐标为位移，图像的斜率是速度，通过这些性质结合选项分析即可。
8．【答案】C
【知识点】运动学 S-t 图象
【解析】【解答】A．位移时间图像中倾斜直线表示汽车做匀速运动，图线与横坐标平行说明汽车静止不动，图线的斜率大小表示速度大小，斜率的正负表示速度方向，汽车前10s沿x轴正向运动，中间5s静止，后面10s又沿x轴的负方向运动，A不符合题意；
B．由图像斜率可知，前10s汽车做匀速直线运动，加速度为0，B不符合题意；
C.15~25s内图像中倾斜直线的斜率表示这段时间内的速度，18s末的速度为，C符合题意；
D.15s末汽车的位置坐标为30m，离开出发点30m，即位移为30m，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】利用图像斜率可以判别速度的大小及方向；利用速度不变可以判别加速度等于0；利用初末坐标可以求出位移的大小。
9．【答案】C
【知识点】运动学 S-t 图象；追及相遇问题
【解析】【解答】A．由图可知，在 时刻前，甲在前，乙在后，则在 时刻，乙车追上甲车，两车相遇，A不符合题意；
B． 图像的斜率表示车的速度，在 时刻，乙车的斜率大于甲车的斜率，所以在 时刻，乙车速度大，B不符合题意；
C． 内，两车的初末位置相同，则两车的位移相同，因为时间相同，由 可得，两车的平均速度相同，C符合题意；
D．由图可知，甲沿正方向一直运动，乙先沿负方向运动再向正方向运动，在 时刻，两车相遇，则乙车通过的路程大于甲车通过的路程，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】x-t图像的斜率表示物体的速度，交点处两教练车相遇，利用平均速度的表达式进行分析判断。
10．【答案】D
【知识点】运动学 S-t 图象
【解析】【解答】AB．根据题意，由图可知，B比A晚出发 ，AB不符合题意；
C．根据 图像中，斜率表示速度，由图可知，B的速度大于A的速度，C不符合题意；
D．根据题意，由图可知，两物体在 均到达 处，即A、B两物体在距原点20m处相遇，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】x-t图像的斜率表示物体的速度，x-t图像的交点处两物体相遇，结合图像分析判断。
11．【答案】B
【知识点】运动学 S-t 图象
【解析】【解答】AC．根据x-t图像切线的斜率表示瞬时速度，知水火箭在0～t0时间内先做加速运动，后做减速运动， 时刻处于减速上升，加速度向下，处于失重状态，AC不符合题意；
B．水火箭在t0时刻的速率等于图像切线斜率大小，为 ，B符合题意；
D．在 时间内因为加速度在变化，不是竖直上抛运动，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】利用图像斜率可以判别火箭速度先增大后减小；利用加速度的方向可以判别超重与失重；利用图像斜率可以求出瞬时速度的大小；利用加速度变化可以判别不属于竖直上抛运动。
12．【答案】C
【知识点】平均速度；运动学 S-t 图象
【解析】【解答】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不符合题意；
B． 图像反映了物体的位置随时间的变化情况，由图可知，在 时间内摄像机一直在前，B不符合题意；
C． 时间内摄像机与运动员的位移相同，所用时间相同，根据 可知，平均速度相同，C符合题意；
D． 图像的斜率表示速度，则在 时间内摄像机的速度先大于运动员速度，在等于运动员速度，后小于运动员速度，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】xt图像或者vt图像都只能描述直线运动。平均速度等于总位移除以时间。
13．【答案】C
【知识点】平均速度；运动学 S-t 图象
【解析】【解答】AB．由图乙可知，超声波的速度为
或者
AB不符合题意；
CD．由题可看出，物体通过的位移为 时，所用时间为
则物体的平均速度为
C符合题意，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】x-t图像的斜率表示物体的速度，利用平均速度的表达式得出超声波的速度以及物体的平均速度。
14．【答案】C
【知识点】运动学 S-t 图象
【解析】【解答】A．根据位移－时间图象的斜率表示速度可知，甲沿x轴负方向做匀速直线运动，乙沿x轴负方向做速度逐渐减小的直线运动，A不符合题意；
B．甲、乙两质点从x＝2x0位置同时出发，乙质点在t1时刻先到达x＝0位置，甲质点在2t0时刻到达x＝0位置，B不符合题意；
C．在0～t0时间内的某时刻，甲、乙两质点的位移－时间图象的斜率相等，说明两质点的速度大小相等，C符合题意；
D．过位移－时间图象中虚线与乙质点的位移－时间图线的切点作t轴的垂线，与t轴的交点为t′，如图所示，在0～t′时间内，乙的速度大于甲的速度，t′时刻后，乙的速度小于甲的速度，D不符合题意．
故答案为：C
【分析】利用图像斜率可以判别甲乙速度的大小及变化；利用图像坐标可以判别甲乙到达x=0的时刻；利用图像斜率可以比较速度的大小。
15．【答案】C
【知识点】运动学 S-t 图象；共点力的平衡；牛顿第二定律
【解析】【解答】A．由于s-t图象的斜率表示速度，由图可知在0～t1时间内速度增加，即高铁向前做加速运动，加速度方向向前，有四个万向轮的行李箱a若要随高铁一起向前加速，根据牛顿第二定律可知行李箱a水平方向必定受到后方行李箱的作用力，A不符合题意；
B．在t1～t2时间内，s-t图象的斜率保持不变，所以高铁的速度不变，即高铁做匀速直线运动，处于平衡状态，则行李箱a也处于平衡状态，前与后都不受力，B不符合题意；
CD．在t2～t3时间内，s-t图象的斜率变小，所以高铁的速度减小，即高铁向前做减速运动，加速度方向向后，行李箱a随高铁向前做减速运动，则必定会受到前方行李箱的作用力，C符合题意，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】s-t图象的斜率表示速度，结合牛顿第二定律以及共点力平衡得出a前后方行李箱的受力情况。
16．【答案】A
【知识点】平均速度；匀变速直线运动的位移与时间的关系；运动学 S-t 图象
【解析】【解答】A．由题图可知， 内该同学做匀加速直线运动，设最大速度为 ， ， ，
解得 ，
由题图可知， 内该同学做匀减速直线运动，设加速度大小为 ，可知 ， ，
解得 ，
所以该同学从离地面高度为 处缓降，A符合题意；
B． 内该同学的平均速度为
B不符合题意；
C． 内该同学先向下做匀加速直线运动后向下做匀减速直线运动，故该同学先失重后超重，C不符合题意；
D．由以上分析知该同学在 内和 内加速度等大反向，D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】x-t图像的斜率表示物体的速度，结合匀变速直线运动的位移与时间的关系以及平均速度的表达式进行分析判断。
2023年高考物理全国甲卷真题变式分层精准练：第3题
一、原题
1．（2023·全国甲卷）一个小车沿直线运动，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
【知识点】运动学 S-t 图象
【解析】【解答】小车速度是先增大，后减小，图像的斜率表示速度大小，所以斜率先增大后减小；小车的位移一直增大，故D符合题意，ABC不符合题意。
故答案为：D。
【分析】图像的斜率表示速度大小。
二、基础
2．（2023高一上·石景山期末）在图所示的四个图像中，表示物体做匀减速直线运动的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】C
【知识点】运动学 S-t 图象；运动学 v-t 图象
【解析】【解答】AB．AB图像均为 图像，其斜率不变，均表示物体做匀速直线运动，AB不符合题意；
CD．CD图像均为 图像，其纵坐标表示速度，其正负表示速度的方向、绝对值表示速度的大小，图线斜率表示加速度，匀减速运动的 图线是一条倾斜的直线，且斜率为负，C符合题意，D不符合题意。
故答案为：C
【分析】匀变速直线运动是指加速度不变的直线运动。 图像，其斜率表示速度，匀减速运动的 图线是一条倾斜的直线，且斜率为负。
3．（2022高一上·如皋月考）某物体的位移－时间图像如图所示，则（ ）
A．物体运动的轨迹是曲线
B．在0~3s内物体做加速运动
C．在5~8s内加速度与速度方向相同
D．在0~8s内物体离出发点越来越远
【答案】C
【知识点】运动学 S-t 图象
【解析】【解答】A．位移－时间图像只能描述直线运动，A不符合题意；
B．图像的斜率等于速度，则在0~3s内图像的斜率减小，则物体做减速运动，B不符合题意；
C．在5~8s内图像的斜率增大，则速度增加，即加速度与速度方向相同，C符合题意；
D．在0~4s内物体远离出发点，4~8s内物体靠近出发点，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】位移－时间图像只能描述直线运动，图像的斜率等于速度，则在0~3s内图像的斜率减小，则物体做减速运动。
4．（2020高一上·苏州期末）小明同学在周末参加文明城市建设推进活动，他从一个路口做匀速直线运动到另一路口做相关服务，停留一会儿后又做匀速直线运动返回出发点。那么在下列的位移---时间图像中，能够粗略地表示他运动过程的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】B
【知识点】运动学 S-t 图象
【解析】【解答】A．该图象中第三段图线表示时光倒流，不可能，A不符合题意；
B．根据位移-时间图象的斜率表示速度，知该图表示先沿正方向做匀速直线运动，接着静止一段时间，然后再沿负方向做匀速直线运动返回出发点，能够粗略地表示他运动情况，B符合题意；
C．根据位移-时间图象的斜率表示速度，知该图表示先沿正方向做匀速直线运动，然后静止一会后仍然沿着沿正方向做匀速直线运动，不能表示他运动情况，C不符合题意；
D．该图象中第三段图线表示时光倒流，不可能，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】小明同学的运动过程为：匀速出发段——静止段——匀速返回段，找出符合此规律的图像即可。
5．（2020高一上·北京月考）如图所示为一个质点运动的位移x随时间t变化的图象，由此可知质点（ ）
A．0~2s内沿x轴正方向运动 B．0~4s内速率先增大后减小
C．0~4s内做加速度不变 D．0~4s内位移为零
【答案】B
【知识点】运动学 S-t 图象
【解析】【解答】A. 0~4s内质点始终沿x轴负方向运动，A不符合题意；
B．在x-t图像中斜率表示速度，由图可知，0~4s内斜率先增大后减小，因此速率先增大后减小，B符合题意；
C．在x-t图像中无法直接判断加速度的变化，C不符合题意；
D．质点在0~4s内位移为
D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】s-t图像中，横坐标为时间，纵坐标为位移，图像的斜率是速度，通过这些性质结合选项分析即可。
6．（2020高一上·山东月考）龟兔赛跑的故事家喻户晓．比赛中乌龟和兔子沿直线赛道运动的 图象如图所示，则（ ）
A．兔子比乌龟出发的时间晚
B．兔子一直在做匀速直线运动
C．兔子先通过预定位移到达终点
D．乌龟和兔子在比赛过程中相遇2次
【答案】D
【知识点】运动学 S-t 图象
【解析】【解答】A．兔子与乌龟同地但不同时出发，兔子比乌龟出发的时间晚 ，A项错误；
B．乌龟一直在做匀速直线运动，兔子先匀速直线运动后静止再做匀速直线运动，B项错误；
C．乌龟先通过预定位移到达终点，C项错误；
D．两图象的交点，表示物体相遇，由图象可知，乌龟和兔子在比赛过程中相遇2次，D项正确。
故答案为：D。
【分析】s-t图像中，横坐标为时间，纵坐标为位移，图像的斜率是速度，两图像的交点意味着两个物体具有相同的位移，通过这些性质结合选项分析即可。
7．（2020高一上·辉南月考）如图是一辆汽车做直线运动的s-t图象，线段OA、AB、BC、CD所表示的运动，下列说法正确的是（ ）
A．OA段运动速度最大
B．AB段汽车做匀速运动
C．CD段的运动方向与初始运动方向相同
D．运动4h汽车的位移大小为0
【答案】D
【知识点】运动学 S-t 图象
【解析】【解答】A．s-t图象中斜率的大小表示速度的大小，由图可知，CD所表示的运动斜率最大，因此CD段运动速度最大，A不符合题意；
B．AB段汽车处于静止状态，B不符合题意；
C．CD段汽车向负方向运动，初始时刻汽车向负方向运动，CD段的运动方向与初始运动方向相反，C不符合题意；
D．由图可知，汽车运动4h，初末位置都在O点，因此运动4h汽车的位移大小为0，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】s-t图像中，横坐标为时间，纵坐标为位移，图像的斜率是速度，通过这些性质结合选项分析即可。
三、巩固
8．（2023高一上·玉溪期末）新冠疫情期间，为减少人员接触，酒店采用机器人送餐，一人工智能机器人在平直路面上运动的位移一时间图像如图所示，则（ ）
A．前25s内机器人的运动方向不发生改变
B．前10s内机器人的加速度为3m/s2
C．18s末机器人的速度大小为1m/s
D．前15s内机器人的位移为300m
【答案】C
【知识点】运动学 S-t 图象
【解析】【解答】A．位移时间图像中倾斜直线表示汽车做匀速运动，图线与横坐标平行说明汽车静止不动，图线的斜率大小表示速度大小，斜率的正负表示速度方向，汽车前10s沿x轴正向运动，中间5s静止，后面10s又沿x轴的负方向运动，A不符合题意；
B．由图像斜率可知，前10s汽车做匀速直线运动，加速度为0，B不符合题意；
C.15~25s内图像中倾斜直线的斜率表示这段时间内的速度，18s末的速度为，C符合题意；
D.15s末汽车的位置坐标为30m，离开出发点30m，即位移为30m，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】利用图像斜率可以判别速度的大小及方向；利用速度不变可以判别加速度等于0；利用初末坐标可以求出位移的大小。
9．（2023高一上·海南期末）甲、乙两教练车沿同一平直公路运动，经过路边的同一路标时开始计时，两车的位移x与时间t的关系图像如图中甲、乙所示，则（ ）
A．在时刻，甲车追上乙车 B．在时刻，甲车速度大
C．内，两车的平均速度相同 D．内，两车通过的路程相同
【答案】C
【知识点】运动学 S-t 图象；追及相遇问题
【解析】【解答】A．由图可知，在 时刻前，甲在前，乙在后，则在 时刻，乙车追上甲车，两车相遇，A不符合题意；
B． 图像的斜率表示车的速度，在 时刻，乙车的斜率大于甲车的斜率，所以在 时刻，乙车速度大，B不符合题意；
C． 内，两车的初末位置相同，则两车的位移相同，因为时间相同，由 可得，两车的平均速度相同，C符合题意；
D．由图可知，甲沿正方向一直运动，乙先沿负方向运动再向正方向运动，在 时刻，两车相遇，则乙车通过的路程大于甲车通过的路程，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】x-t图像的斜率表示物体的速度，交点处两教练车相遇，利用平均速度的表达式进行分析判断。
10．（2023高一上·上饶期末）A、B两物体从同一点（原点）开始做直线运动，A、B两物体的位移—时间图像如图所示，则下列说法中正确的是（ ）
A．A，B两物体同时从原点出发 B．A比B晚出发2s
C．A的速度比B的速度大 D．A，B两物体在距原点20m处相遇
【答案】D
【知识点】运动学 S-t 图象
【解析】【解答】AB．根据题意，由图可知，B比A晚出发 ，AB不符合题意；
C．根据 图像中，斜率表示速度，由图可知，B的速度大于A的速度，C不符合题意；
D．根据题意，由图可知，两物体在 均到达 处，即A、B两物体在距原点20m处相遇，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】x-t图像的斜率表示物体的速度，x-t图像的交点处两物体相遇，结合图像分析判断。
11．（2023高一上·三明期末）如图甲，水火箭受水流的反作用力竖直上升。图乙是水火箭发射后时间内的图像，时刻的纵坐标为，其切线与纵轴的交点坐标为。则水火箭（ ）
A．在时刻处于超重状态 B．在时刻的速率为
C．在时间内做加速运动 D．在时间内做竖直上抛运动
【答案】B
【知识点】运动学 S-t 图象
【解析】【解答】AC．根据x-t图像切线的斜率表示瞬时速度，知水火箭在0～t0时间内先做加速运动，后做减速运动， 时刻处于减速上升，加速度向下，处于失重状态，AC不符合题意；
B．水火箭在t0时刻的速率等于图像切线斜率大小，为 ，B符合题意；
D．在 时间内因为加速度在变化，不是竖直上抛运动，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】利用图像斜率可以判别火箭速度先增大后减小；利用加速度的方向可以判别超重与失重；利用图像斜率可以求出瞬时速度的大小；利用加速度变化可以判别不属于竖直上抛运动。
12．（2022高三上·广州月考）北京冬奥会速滑比赛中的某段过程，摄像机和运动员的位移x随时间t变化的图像如图，下列说法正确的是（ ）
A．摄像机做直线运动，运动员做曲线运动
B．时间内摄像机在前，时间内运动员在前
C．时间内摄像机与运动员的平均速度相同
D．时间内任一时刻摄像机的速度都大于运动员的速度
【答案】C
【知识点】平均速度；运动学 S-t 图象
【解析】【解答】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不符合题意；
B． 图像反映了物体的位置随时间的变化情况，由图可知，在 时间内摄像机一直在前，B不符合题意；
C． 时间内摄像机与运动员的位移相同，所用时间相同，根据 可知，平均速度相同，C符合题意；
D． 图像的斜率表示速度，则在 时间内摄像机的速度先大于运动员速度，在等于运动员速度，后小于运动员速度，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】xt图像或者vt图像都只能描述直线运动。平均速度等于总位移除以时间。
四、提升
13．（2023高一上·洛阳期末）如图甲所示是一种速度传感器的工作原理图，在这个系统中，B为一个能发射超声波的固定小盒子，工作时小盒子B向被测物体发出短暂的超声波脉冲，脉冲被运动的物体反射后又被B盒接收，从B盒发射超声波开始计时，经时间t0再次发射超声波脉冲，图乙是连续两次发射的超声波的x﹣t图象。则下列说法正确的是（ ）
A．超声波的速度v声＝
B．超声波的速度v声＝
C．物体的平均速度
D．物体的平均速度
【答案】C
【知识点】平均速度；运动学 S-t 图象
【解析】【解答】AB．由图乙可知，超声波的速度为
或者
AB不符合题意；
CD．由题可看出，物体通过的位移为 时，所用时间为
则物体的平均速度为
C符合题意，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】x-t图像的斜率表示物体的速度，利用平均速度的表达式得出超声波的速度以及物体的平均速度。
14．（2022高一上·信阳期中）如图所示为甲、乙两个质点运动的位移－时间图象，由此可知(图中虚线与曲线相切)( )
A．甲做匀减速直线运动，乙做变减速直线运动
B．甲、乙两质点从x＝2x0位置同时出发，同时到达x＝0位置
C．在0～t0时间内的某时刻，甲、乙两质点的速度大小相等
D．在0～t0时间内，乙的速度大于甲的速度，t0时刻后，乙的速度小于甲的速度
【答案】C
【知识点】运动学 S-t 图象
【解析】【解答】A．根据位移－时间图象的斜率表示速度可知，甲沿x轴负方向做匀速直线运动，乙沿x轴负方向做速度逐渐减小的直线运动，A不符合题意；
B．甲、乙两质点从x＝2x0位置同时出发，乙质点在t1时刻先到达x＝0位置，甲质点在2t0时刻到达x＝0位置，B不符合题意；
C．在0～t0时间内的某时刻，甲、乙两质点的位移－时间图象的斜率相等，说明两质点的速度大小相等，C符合题意；
D．过位移－时间图象中虚线与乙质点的位移－时间图线的切点作t轴的垂线，与t轴的交点为t′，如图所示，在0～t′时间内，乙的速度大于甲的速度，t′时刻后，乙的速度小于甲的速度，D不符合题意．
故答案为：C
【分析】利用图像斜率可以判别甲乙速度的大小及变化；利用图像坐标可以判别甲乙到达x=0的时刻；利用图像斜率可以比较速度的大小。
15．（2023高三上·太原期末）有四个万向轮的行李箱a竖立放置在高铁中，与前、后两个行李箱间有间隙。从t=0开始，高铁的位移s与时间t的关系如图所示，其中t1～t2间的图线是直线。以下判断正确的是（ ）
A．0～t1内，a会受到前方行李箱的作用力
B．t1～t2内，a会受到后方行李箱的作用力
C．t2～t3内，a会受到前方行李箱的作用力
D．t2～t3内，a同前、后两个行李箱间均无作用力
【答案】C
【知识点】运动学 S-t 图象；共点力的平衡；牛顿第二定律
【解析】【解答】A．由于s-t图象的斜率表示速度，由图可知在0～t1时间内速度增加，即高铁向前做加速运动，加速度方向向前，有四个万向轮的行李箱a若要随高铁一起向前加速，根据牛顿第二定律可知行李箱a水平方向必定受到后方行李箱的作用力，A不符合题意；
B．在t1～t2时间内，s-t图象的斜率保持不变，所以高铁的速度不变，即高铁做匀速直线运动，处于平衡状态，则行李箱a也处于平衡状态，前与后都不受力，B不符合题意；
CD．在t2～t3时间内，s-t图象的斜率变小，所以高铁的速度减小，即高铁向前做减速运动，加速度方向向后，行李箱a随高铁向前做减速运动，则必定会受到前方行李箱的作用力，C符合题意，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】s-t图象的斜率表示速度，结合牛顿第二定律以及共点力平衡得出a前后方行李箱的受力情况。
16．（2023·湖北模拟）图（a）为高层建筑配备的救生缓降器材，发生火灾时，使用者先将安全钩挂在室内窗户、管道等可以承重的物体上，然后将安全带系在人体腰部，通过缓降绳索安全落地。某学校进行火灾逃生演练，一同学（可视为质点）利用缓降器材逃生，图（b）为该同学整个运动过程的位移与时间的图像，以竖直向下为正方向，、内的图像均为抛物线，且两段抛物线平滑连接。在时，该同学恰好抵达地面，且速度为零。不计空气阻力，重力加速度大小。下列说法正确的是（ ）
A．该同学从离地面高度为处缓降
B．内，该同学的平均速度大小为
C．内，该同学先超重后失重
D．内和内，该同学具有相同的加速度
【答案】A
【知识点】平均速度；匀变速直线运动的位移与时间的关系；运动学 S-t 图象
【解析】【解答】A．由题图可知， 内该同学做匀加速直线运动，设最大速度为 ， ， ，
解得 ，
由题图可知， 内该同学做匀减速直线运动，设加速度大小为 ，可知 ， ，
解得 ，
所以该同学从离地面高度为 处缓降，A符合题意；
B． 内该同学的平均速度为
B不符合题意；
C． 内该同学先向下做匀加速直线运动后向下做匀减速直线运动，故该同学先失重后超重，C不符合题意；
D．由以上分析知该同学在 内和 内加速度等大反向，D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】x-t图像的斜率表示物体的速度，结合匀变速直线运动的位移与时间的关系以及平均速度的表达式进行分析判断。
