第2章 第1节 速度变化规律(同步练习)-【学而思·PPT课件分层练习】2025-2026学年高一物理必修第一册（鲁科版2019）

第2章　匀变速直线运动 第1节　速度变化规律 基础过关练 题组一　匀变速直线运动 1.(多选题)关于匀变速直线运动中加速度的方向和正负值,下列说法正确的是 (　　) A.匀加速直线运动中,加速度方向一定和初速度方向相同 B.匀加速直线运动中,加速度一定是负值 C.在匀加速直线运动中,加速度也有可能取负值 D.只有在规定了初速度方向为正方向的前提下,匀加速直线运动的加速度才取正值 2.(多选题)如图所示的四个图像中,表示物体做匀减速直线运动的是 (　　) 题组二　速度与时间的关系 3.质点做匀加速直线运动,初速度为v0=2 m/s,加速度a=0.1 m/s2,则下列说法错误的是 (　　) A.质点第4 s末的速度为2.4 m/s B.每经过1 s时间,质点速度就增大0.1 m/s C.质点的加速度一直增大 D.质点的速度随时间均匀增大 4.某辆汽车以24 m/s的初速度刹车,经过2 s,汽车的速度减为12 m/s。若汽车刹车过程为匀减速直线运动,以a表示加速度的大小,以v表示再经过1 s汽车的速度的大小,则 (　　) A.a=6 m/s2,v=6 m/s B.a=6 m/s2,v=8 m/s C.a=12 m/s2,v=6 m/s D.a=12 m/s2,v=8 m/s 5.磁悬浮列车由静止开始沿直线加速出站,加速度为0.6 m/s2,2 min后列车速度为多大?列车匀速运动时速度为432 km/h,如果以大小为0.8 m/s2的加速度沿直线减速进站,求开始减速后160 s时速度为多大? 题组三　匀变速直线运动的v-t图像 6.(多选题)质点做直线运动的v-t图像如图所示,则 (　　) A.在第1 s内质点做变速直线运动 B.在前3 s内速度的变化量为4 m/s C.在1~3 s内质点做加速度a=-2 m/s2的变速直线运动 D.在2~3 s内质点的运动方向与规定正方向相反,加速度方向与1~2 s内的加速度方向相同 能力提升练 题组一　匀变速直线运动的v-t图像 1.如图所示的v-t图像对应的函数表达式为v=v0+at,则a、v0分别为 (　　) A.-0.75 m/s2,3 m/s　　　　　　　　B.0.75 m/s2,1 m/s C.-0.5 m/s2,3 m/s　　　　　　　　D.0.5 m/s2,1 m/s 2.如图为某物体做直线运动的v-t图像,关于物体在前4 s的运动情况,下列说法正确的是 (　　) A.物体始终向同一方向运动 B.物体的加速度大小不变,方向与初速度方向相同 C.物体在前2 s内做匀减速运动 D.物体在前2 s内做匀加速运动 3.(多选题)甲、乙两物体在同一直线上做匀变速直线运动的速度-时间图像如图所示,由此可知 (　　) A.甲和乙的初速度方向相同,大小之比为3∶1 B.在t=4 s时,两者的瞬时速度大小相等 C.甲和乙的加速度方向相同,大小之比为3∶1 D.甲和乙的加速度方向相反,大小之比为1∶1 4.(多选题)甲、乙两物体从同一位置出发沿同一直线运动,两物体运动的v-t图像如图所示,下列判断正确的是　 (　　) A.甲做匀速直线运动,乙做匀变速直线运动 B.两物体两次速度相同的时刻分别在1 s末和4 s末 C.乙在0~2 s内做匀加速直线运动,在2~6 s内做匀减速直线运动 D.2 s后,甲、乙两物体的速度方向相反 题组二　匀变速直线运动的有关计算 5.(多选题)一辆汽车从静止开始匀加速开出,然后保持匀速运动,最后匀减速运动直到停止。从汽车开始运动起计时,表中给出了某些时刻汽车的瞬时速度。根据表中的数据,通过分析、计算可以得出 (　　) 时刻/s 1.0 2.0 3.0 5.0 7.0 9.5 10.5 速度/(m·s-1) 3.0 6.0 9.0 12 12 9.0 3.0 A.汽车加速运动经历的时间为4 s B.汽车加速运动经历的时间为5 s C.汽车匀速运动的时间为2 s D.汽车减速运动的时间为2 s 6.长为L的高速列车在平直轨道上正常行驶,速度为v0,要通过前方一长为nL的隧道,当列车的任一部分处于隧道内时,列车的速度都不允许超过v(v<v0)。已知列车加速和减速时的加速度大小分别为a和1.5a,则列车从减速开始至回到正常行驶速度v0所用时间至少为 (　　) A.+　　　　　　　　B.+ C.+　　　　　　　　D.+ 7.2020年7月23日12时41分,长征五号“遥四”运载火箭托举着我国首次火星探测任务“天问一号”探测器,在中国文昌航天发射场点火升空。若火箭发射时,第一级火箭点火后,使“天问一号”探测器向上做加速度大小为50 m/s2的匀加速运动,燃烧30 s后第一级火箭脱离,第二级火箭没有马上点火,所以“天问一号”探测器向上做加速度大小为10 m/s2的匀减速运动,10 s后第二级火箭启动,“天问一号”探测器的加速度大小为80 m/s2,这样经过1分半后第二级火箭脱离。 (1)求第一级火箭脱离时“天问一号”探测器的速度; (2)求“天问一号”探测器减速上升10 s后的速度; (3)请画出该过程的v-t图像。 8.在某汽车4S店里,一顾客正在测试汽车加速和减速性能。汽车以36 km/h的速度匀速行驶,现以0.6 m/s2的加速度加速,则10 s后速度能达到多少?若汽车以同样大小的加速度刹车,则10 s和20 s后速度各减为多少? 9.卡车原来以10 m/s的速度在平直公路上匀速行驶,因为路口出现红灯,司机从较远的地方开始刹车,使卡车匀减速前进。当卡车减速到2 m/s时,交通灯变为绿灯,司机立即松开刹车,并且只用了减速过程的一半时间卡车就加速到原来的速度,从开始刹车到恢复原速共用了12 s。求: (1)减速与加速过程中的加速度各为多大? (2)开始刹车后2 s末及10 s末的瞬时速度各为多大? 答案与分层梯度式解析 第2章　匀变速直线运动 第1节　速度变化规律 基础过关练 1.ACD　匀加速直线运动中,加速度方向和初速度方向相同,选项A正确;加速度的正负取决于正方向的选取,加速度方向与规定的正方向相同时为正值,反之为负值,所以无论是匀加速直线运动还是匀减速直线运动,加速度有可能是正值,也有可能是负值,选项C正确,B错误;当规定初速度方向为正方向时,匀加速直线运动中的加速度方向与速度方向相同,故取正值,选项D正确。 2.BC　做匀减速直线运动的物体的速度随时间均匀减小,其v-t图线靠近时间轴,故选B、C。 3.C　根据匀变速直线运动速度-时间公式,可得质点第4 s末的速度为v=v0+at=2.4 m/s,故A正确;加速度为a=0.1 m/s2,表示每经过1 s时间,质点速度就增大0.1 m/s,故B正确;质点做匀加速直线运动,质点的加速度不变,速度随时间均匀增大,故C错误,D正确。本题选错误的,故选C。 4.A　以a表示加速度的大小,根据匀变速直线运动规律有v2=v0-at⇒a= m/s2=6 m/s2,故C、D错误;再经过1 s汽车的速度为v3=v0-at'=24 m/s-6×3 m/s=6 m/s,即v=6 m/s,故A正确,B错误。 5.答案　72 m/s　0 解析　取列车开始运动的方向为正方向, 列车运动的初速度v0=0,加速度为a1=0.6 m/s2 则列车2 min后的速度 v1=v0+a1t1=(0+0.6×2×60) m/s=72 m/s 当列车减速进站时,a2=-0.8 m/s2 列车减速运动时的初速度v2=432 km/h=120 m/s 列车从刹车到速度为0的时间t2== s=150 s 所以开始减速后160 s时列车已经停止运动,速度为0。 6.CD　根据v-t图像可知,在第1 s内质点做匀速直线运动,A错误;在前3 s内速度的变化量为Δv=-2 m/s-2 m/s=-4 m/s,B错误;根据v-t图线的斜率表示加速度,可知在1~3 s内质点的加速度为a== m/s2=-2 m/s2,可知质点做加速度a=-2 m/s2的变速直线运动,C正确;根据v-t图像可知,在2~3 s内质点的运动方向与规定正方向相反,根据v-t图线的斜率表示加速度,可知在2~3 s内质点的加速度方向与1~2 s内的加速度方向相同,D正确。故选C、D。归纳总结　v-t图像可以描述出物体任意时刻的速度大小和方向,图线的斜率表示速度变化的快慢,即加速度,斜率的正、负表示加速度方向,斜率绝对值表示加速度大小。 能力提升练 1.C　由公式v=v0+at结合题图知v0=3 m/s,v-t图线的斜率表示加速度,a== m/s2=-0.5 m/s2。故选C。 2.C　由图像可看出,在前2 s内,物体沿负方向运动,在后2 s内,物体沿正方向运动,运动方向发生了改变,故A错误;v-t图线的斜率表示加速度,图线的斜率不变,说明物体的加速度大小和方向都不变,加速度始终沿正方向,而物体的初速度沿负方向,所以加速度方向与初速度方向相反,故B错误;物体在前2 s内沿负方向做匀减速运动,故C正确,D错误。 3.AD　甲的初速度为3 m/s,乙的初速度为1 m/s,因此甲和乙的初速度方向相同,大小之比为3∶1,选项A正确;在t=2 s时,两者的瞬时速度相同,均为2 m/s,选项B错误;甲沿正方向做匀减速直线运动,乙沿正方向做匀加速直线运动,甲的加速度为-0.5 m/s2,乙的加速度为0.5 m/s2,因此甲和乙的加速度方向相反,大小之比为1∶1,选项C错误,D正确。 4.BC　由v-t图像知,甲以2 m/s的速度做匀速直线运动,乙在0~2 s内做匀加速直线运动,加速度a1=2 m/s2,在2~6 s内做匀减速直线运动,加速度a2=-1 m/s2,A错误,C正确;t=1 s和t=4 s时二者速度相同,B正确;0~6 s内甲、乙的速度方向都沿正方向,D错误。 5.AD　由表中数据可以看出,在9.5 s~10.5 s内汽车做匀减速运动,其加速度为a==-6 m/s2,在1.0~3.0 s内做的是匀加速直线运动,其加速度为a'==3 m/s2,而在5.0~7.0 s内做匀速直线运动,所以可知,汽车的最大速度为12 m/s,则可求得汽车的加速时间为t加== s=4 s,故A正确,B错误;减速的时间t减== s=2 s,所以D正确;由公式v=v0+at可知,汽车在9.5 s前减速运动了0.5 s,所以汽车是在9 s时开始减速,即匀速运动的时间段为4~9 s,共5 s,所以选项C错误。 6.B　当列车的任一部分处于隧道内时,列车的速度不允许超过v(v<v0),则列车进隧道前必须减速到v,则有v=v0-at1,解得t1=,通过隧道时匀速运动,通过的位移为(n+1)L,故所用时间t2=,列车尾部出隧道后立即加速到v0,有v0=v+at3,解得t3=,则列车从减速开始至回到正常行驶速度v0所用时间至少为t=t1+t2+t3=+,故选B。 7.答案　(1)1 500 m/s,方向竖直向上　(2)1 400 m/s,方向竖直向上　(3)图见解析 解析　(1)第一级火箭点火后,“天问一号”探测器做初速度为零的匀加速直线运动,第一级火箭燃烧完毕脱离时的速度为 v1=a1t1=50×30 m/s=1 500 m/s 方向竖直向上。 (2)“天问一号”探测器减速上升10 s后的速度为 v2=v1-a2t2=1 500 m/s-10×10 m/s=1 400 m/s 方向竖直向上。 (3)整个过程的v-t图像如图所示 8.答案　16 m/s　4 m/s　0 解析　36 km/h=10 m/s,则加速10 s后速度 v=v0+at1=10 m/s+0.6×10 m/s=16 m/s 汽车刹车时速度减为零所用的时间t0== s≈16.7 s 10 s<16.7 s,可知减速10 s后的速度 v'=v0+a't=10 m/s-0.6×10 m/s=4 m/s 因为汽车减速16.7 s时已停止运动,所以20 s后的速度为零。 9.答案　(1)1 m/s2　2 m/s2　(2)8 m/s　6 m/s 解析　(1)设卡车从A点开始减速,用t1时间到达B点;从B点又开始加速,用t2时间到达C点,其运动简图如图所示 由t2=t1、t1+t2=12 s可得t1=8 s,t2=4 s。 由vt=v0+at得,在AB段有vB=vA+a1t1,在BC段有vC=vB+a2t2 且vA=vC=10 m/s,vB=2 m/s 解得a1=-1 m/s2,a2=2 m/s2。 (2)由(1)知,t1=8 s,t2=4 s,则2 s末处在匀减速运动阶段,速度为v2=vA+a1t=10 m/s-1 m/s2×2 s=8 m/s 10 s末处在匀加速运动阶段,加速时间t'=t-t1=10 s-8 s=2 s 速度为v10=vB+a2t'=2 m/s+2 m/s2×2 s=6 m/s。 学科网（北京）股份有限公司 $$