第二章 第3节 匀变速直线运动位移与时间的关系-【高中必刷题】2025-2026学年高中物理必修第一册同步课件（教科版）

物理 必修第一册 JK 1 3 第3节 匀变速直线运动位移与时间的关系 刷基础 2 1.［四川2025高一上期中］嫦娥三号登月探测器靠近月球后，先悬停在月面上方一定高度，之后 关闭发动机，以的加速度竖直下落，经过 到达月球表面，则嫦娥三号登月探测器悬停 的高度为( ) B A. B. C. D. 题型1 位移—时间公式的应用 3 解析 根据位移—时间公式可得 ,故B正确. 题型1 位移—时间公式的应用 4 2.［湖南湖湘教育三新探索协作体2025高一上联考］某品牌无人驾驶汽车进行刹车性能测试，得 到汽车在平直路面上紧急刹车（刹车加速度不变）过程中的位置坐标随时间 变化的规律为 的单位是,的单位是 .则下列说法不正确的是( ) A A.刹车后内的位移为 B.该汽车刹车的加速度为 C.刹车后末的速度为 D.该汽车刹车的初速度为 题型1 位移—时间公式的应用 5 解析 已知汽车刹车过程中的位置坐标随时间变化的规律为 ,结合匀变速直线 运动位移—时间公式,可得汽车刹车时的初速度和加速度分别为 、 ,B、D正确；汽车从刹车到停下所用时间为,则刹车后 末的速度为 ,刹车后 内的位移为 ,A错误,C正确.本题选说法不正确的,故选A. 题型1 位移—时间公式的应用 6 3.如图所示，机动车在斑马线前礼让行人是城市文明和交通规范的体现.司机小东驾驶汽车以 的速度在平直的城市道路上沿直线行驶.他看到斑马线上有行人后立即以大小为 的加速度刹车，车停住时车头刚好碰到停止线，等待行人后（人已走过），又用了 时间匀 加速至原来的速度.以开始刹车时为计时起点（即 ），求： （1）汽车第 末的速度大小； [答案] 解析 汽车的初速度大小为,汽车的刹停时间为 ,所以 汽车在第末时还未停下,速度大小为 . 题型1 位移—时间公式的应用 7 （2）汽车在前 内的位移大小； [答案] 解析 汽车在时减速停下,位移大小为,后 静止,位移为零,故汽车 在前内的位移大小等于刹车距离,为 . （3）汽车因礼让行人而耽搁的时间. [答案] 解析 汽车匀加速运动到原来的速度经过的位移大小为 ,在没有行人时汽车匀速通 过刹车位移和加速位移所用时间为 ,由于礼让行人,汽车通过上述两段位移所用时 间为,汽车因礼让行人而耽搁的时间为 . 题型1 位移—时间公式的应用 8 4.在某两次升旗训练中，第一次国旗的运动可用 图中的虚线表示，第二次在开始阶段国旗的 加速度稍大，但在国歌结束时国旗仍恰好到达最高点.下列选项中关于两次国旗运动的 图像， 正确的是( ) C A. B. C. D. 题型2 图像 9 解析 图像的斜率表示加速度,根据题意可知,第二次升旗在开始阶段国旗的加速度稍大,则第 二次在开始阶段的 图像斜率较大,且两次都在国歌结束时国旗恰好到达最高点,则两次国旗的 运动时间相同;图像与横轴围成的面积表示位移,由于两次国旗上升的高度相同,则两次 图 像与横轴围成的面积相等,C正确. 题型2 图像 10 5.［河北保定多校2025高一上联考］（多选）某品牌汽车在平直的专用测试路段上做测试时的 图像如图所示，则( ) BD A.汽车在时的加速度大于在 时的加速度 B.前内汽车的位移大小为 C. 时汽车离出发点最远 D. 时汽车的速度为零 题型2 图像 11 解析 图像越陡表示加速度越大,由题图可知,汽车在时的加速度小于 时的加速度,A错 误；图像与时间轴所围的面积表示位移,由题图可知,前 内汽车的位移大小为 ,故B正确；汽车内先向正方向运动,后向负方向运动, 时速度方向为 负,所以前汽车速度已经反向,时汽车离出发点不是最远,C错误； 时间内汽车的加速度 为,汽车时的速度为 ,从该时刻起,汽车的速度减为零所需时 间为,即 时汽车的速度为零,故D正确. 题型2 图像 12 方法总结 速度是矢量,图像上的点的纵坐标的正负号表示速度的方向； 图像的斜率表示加速度,斜 率为正,表示加速度方向沿正方向,斜率为负,表示加速度方向沿负方向； 图线与时间轴所围图 形的面积表示物体在对应时间内的位移,若在时间轴上方,位移为正值,表示物体在对应时间内的位 移沿正方向；若在时间轴下方,位移为负值,表示物体在对应时间内的位移沿负方向. 题型2 图像 13 6.（多选）某小轿车驾驶员看到绿灯开始闪烁时，经短暂思考后开始刹车，小轿车在红灯刚亮时 恰停在停止线上，图像如图所示.若绿灯开始闪烁时小轿车距停车线距离 ，则 ( ) BC A.小轿车刹车的加速度大小为 B.小轿车的刹车距离为 C.绿灯开始闪烁到红灯刚亮的时间 D.绿灯开始闪烁到红灯刚亮的时间 题型2 图像 14 解析 由题意可知小轿车在整个过程的位移大小 ,小轿车匀速运动的位移大小 ,所以小轿车刹车的刹车距离,故B正确；刹车过程初速度为 , 末速度为零,故平均速度为,则有,可得刹车时间为 ,绿灯开始闪烁到红灯 刚亮的时间为,故C正确,D错误；刹车的加速度大小为 , 故A错误. 题型2 图像 15 7.［江西2025高一上联考］某同学乘电梯上楼，电梯先向上加速，后匀速，最后减速到速度为零， 在此过程中，电梯的位移随时间变化的规律可能是( ) D A. B. C. D. 题型3 匀变速直线运动的图像 16 解析 因为 图像切线的斜率表示速度,可知当电梯先向上加速,后匀速,最后减速到速度为零的 过程中,图像切线的斜率先增大,后不变,最后减小直到斜率减到零,故D正确. 题型3 匀变速直线运动的图像 17 关键点拨 图像和 图像的对比 图像 图像 斜率 各点切线的斜率表示该时刻的瞬时速度 各点切线的斜率表示该时刻的瞬时加速度 纵截距 物体的初始位置 初速度 面积 无意义 位移 交点 表示相遇 速度相同 题型3 匀变速直线运动的图像 18 8.［河南新乡一中2025高一上质量检测］如图所示为甲、乙两辆汽车从 时刻开始做直线运动 的位置—时间图像，甲的图像为抛物线，且坐标原点即为抛物线最低点，乙的图像为倾斜直线.已 知甲图线在时刻的切线与乙图线平行，图中坐标均为已知量.则在 时刻甲、乙两车间的 距离为( ) A A. B. C. D. 题型3 匀变速直线运动的图像 19 解析 由匀变速直线运动的位移—时间公式可知,甲做匀变速直线运动,且 ,代 入题图中数据可得,设时刻乙位置坐标为,则乙的速度为 ,由速度—时间公 式可得甲在时刻的速度为,由题意知时刻，联立解得,故 时刻甲、乙两车间的距离为 .故A正确. 题型3 匀变速直线运动的图像 20 9.［重庆三峡名校联盟2024高一上联考］将一物块置于光滑水平面上，现给物块施加一水平向右 的力，物块以加速度 做匀加速直线运动，经过一段时间，立即改为水平向左的力，物块以加速 度 运动，经过相等时间物块回到了原位置，则两次加速度大小之比为( ) C A. B. C. D. 题型4 多过程的匀变速直线运动 21 解析 根据题意,设加速阶段时间为,由运动学公式有,,又有 ,联 立解得 ,故C正确. 题型4 多过程的匀变速直线运动 22 10.［黑龙江齐齐哈尔六中2024高一上质量检测］（多选）物体从 点由静止出发，先以加速度大 小做匀加速直线运动加速到后，立即以大小为的加速度做匀减速直线运动至 点速度恰好减 为零，所用总时间为.若物体以速度匀速通过，所用时间也为 ，则( ) AB A. B. C. D. 题型4 多过程的匀变速直线运动 23 解析 由运动学公式有,解得,A正确；由 、 得,即 ,B正确,C、D错误. 题型4 多过程的匀变速直线运动 24 11.［湖北恩施州高中教育联盟2025高一上期末］航母阻拦索可将高速运动的舰载机拦停.若我国 一架歼舰载机在静止的辽宁舰上着舰，在阻拦索的作用下做匀减速直线运动，速度从 减为0 所用的时间为 ，则该舰载机与阻拦索作用过程中通过的距离为( ) C A. B. C. D. 题型5 平均速度公式的灵活应用 25 解析 根据匀变速直线运动的规律可知,该舰载机与阻拦索作用过程中通过的距离 ,故 C正确. 题型5 平均速度公式的灵活应用 26 注意说明 平均速度 ,只适用于匀变速直线运动. 题型5 平均速度公式的灵活应用 27 12.［四川乐山一中2025高一上月考］（多选）如图所示，一辆赛车在平直赛道上做匀加速直线 运动，途经、、、四个标志杆，其中，.赛车手发现自己通过和 这两段位移的时间均为，而通过段时间仅为 ，若将赛车看成质点，则以下说法中正确 的是( ) BD A.赛车做匀加速直线运动的加速度 B.赛车做匀加速直线运动的加速度 C.赛道上、间的距离为 D.利用以上数据可以计算出赛车经过点时的速度 题型5 平均速度公式的灵活应用 28 解析 如图,设赛车通过的中间时刻对应位置为,通过的中间时刻对应位置为 ,则根据匀变 速直线运动中间时刻的瞬时速度等于平均速度,有,,赛车从到 的运动时间为,则加速度 ,A错误,B正确；根据速 度—时间公式可得赛车经过点的瞬时速度为,由到 做匀加速直线运动, 故、间的距离为,C错误；赛车经过 点时的速度为 ,D正确. 题型5 平均速度公式的灵活应用 29 13.［广东江门2025高一上期中］一汽车在平直公路上以 的速度行驶，突然发现前方道路 出现状况，驾驶员立即刹车，汽车做匀减速直线运动，刹车后内的位移大小为 .求： （1）汽车刹车后 末的速度大小； [答案] 解析 汽车的初速度为 , 假设时汽车恰好停下，则内汽车的位移大小为，则汽车在 时并 未停下. 设汽车刹车的加速度为,刹车后内,由运动学公式有,解得 , 由运动学公式有,则汽车末的速度大小为 . 易错点 “刹车陷阱”——未考虑物体做匀减速直线运动的停止时间 30 （2）汽车刹车后 内的位移大小. [答案] 解析 设汽车经过时间停止运动,则有,得 , 故时汽车已停止运动,汽车刹车后内的位移与汽车在 内的位移相等， 设汽车内的位移为,,所以汽车刹车后内位移大小为 . 易错点 “刹车陷阱”——未考虑物体做匀减速直线运动的停止时间 31 易错分析 在刹车问题中,一定要考虑实际情况,汽车速度减小到零后停止运动,所以需要先考虑汽车停止运动 所用的时间,然后对比题中给出的时间,看是不是在该时间内汽车已经停止运动,然后结合匀变速直 线运动规律分析.另外,解题过程中画 图像能直观快速地解决此类问题. 易错点 “刹车陷阱”——未考虑物体做匀减速直线运动的停止时间 32 3 第3节 匀变速直线运动位移与时间的关系 刷提升 33 1.［广西南宁八中2025高一上质量检测］一小车从地由静止开始做匀加速直线运动驶向 地，已 知小车在最初的时间内运动的位移为，在到达地前最后的时间内，小车运动的位移为 为常数，且，则小车从地到 地的时间为( ) A A. B. C. D. 34 解析 根据题意,由匀变速直线运动位移—时间公式可得,在最初的时间内 ,设小车运动的 总时间为,在最后的时间内,联立解得 ,故A正确. 35 方法总结 涉及匀变速直线运动的题目中,如果给的是后一段时间的位移,找等量关系时,可以用总的位移减去 前一段时间的位移. 36 一题多解 由匀变速直线运动中某段时间内的平均速度为中间时刻的瞬时速度,可得时刻的速度为 ,由 ,得,最后时间内中间时刻的速度为 ,则从开始到该时刻经过的时间为 ,总时间为 ,A正确. 37 2.［江西上饶2025高一上月考］（多选）研发时需要测试汽车的启动、制动等极限性能.某次测试 中汽车先以加速度大小匀加速启动，经历时间后，又以加速度大小 做匀减速运动直到速度 为零，并反向加速，回到出发点，全程耗时 .则以下说法正确的是( ) BC A. B. C.阶段与阶段的路程之比为 D.阶段与阶段的路程之比为 38 解析 由题意可知,汽车先加速后减速到零再反向加速,设汽车匀减速运动到零的时间为 ,则 ,又,联立得,A错误,B正确； 阶段与 阶段的路程分别为、,联立得 ,C正确,D错误. 39 一题多解 利用 图像分析加速度 设加速时间后速度为,又回到出发点时,速度为 ,则有 ,解得,又, ,解得 ,B正确. 40 3.某小物块在一长木板上运动时，两者运动的 图像如图所示，已知小物块 始终在长木板上，且内二者的 图线重合.则( ) B A.整个过程小物块相对于长木板向负方向运动 B.小物块相对于长木板运动的位移大小为 C.长木板在内的平均速度大小是 D.在 内长木板和小物块的平均加速度相同 41 思路导引 信息提取：（1）小物块先与长木板运动方向相反,再与长木板沿相同方向运动,在 时达到共同 速度.（2）图线与 轴围成图形的面积表示对地位移,如图所示. 42 解析 由图像可知,内小物块相对于长木板向正方向运动, 内小物块与长木板 相对静止,A错误；在 内,两图线与纵轴所围图形的面积等于小物块相对于长木板运动的位 移大小,为,B正确；在 图像中,图线与时间轴围成图形的面积表示位移, 因此在内长木板的位移大小,在 内长木板的位移大小 ,因此长木板在 内的平均速度大小 ,C错误；在 内长木板和小物块的速度变化量大小相等、 方向相反,故两者的平均加速度大小相等、方向相反,D错误. 43 4.［河北保定2025高一上联考］风洞被称为飞行器的摇篮，我国的风洞技术世界领先.在某次实验 中将一小白鼠静止放于风洞左侧入口处，小白鼠立刻开始以大小为 的加速度在风洞中 做匀加速直线运动，小白鼠加速运动时所能达到的最大速度为 ，达到最大速度后将以 最大速度做匀速直线运动，当小白鼠运动 时突然打开风洞开关，小白鼠受到大小、方向 均不变的风的持续作用，开始做匀减速直线运动，匀减速运动的加速度大小为 ，风 洞作用时间为，风洞开关关闭后小白鼠继续以恒定的加速度大小 在风洞中向 风洞右侧出口处运动，又经过时间 ，小白鼠恰好运动到风洞右侧出口.求： （1）风洞开关关闭时小白鼠运动的速度大小； [答案] 44 解析 根据题意可知,小白鼠先以做匀加速直线运动,当时,设小白鼠速度为 , 则 , 解得 , 突然打开风洞开关,小白鼠又以做匀减速直线运动,风洞作用时间为 ,则风洞开关关 闭时有 , 解得此时速度 , 故风洞开关关闭时小白鼠运动的速度大小为 . 45 （2）风洞的长度. [答案] 46 解析 由题知,小白鼠先以做匀加速直线运动,其位移大小 ,打开风 洞开关,又以做匀减速直线运动,其位移大小,解得 , 风洞开关关闭后小白鼠继续以恒定的加速度 先向左做匀减速直线运动，后向右做匀加 速直线运动,因为最大速度为,设经过达到最大速度,则,可得 , 经过时间 ,小白鼠恰好运动到风洞右侧出口,这段时间内其位移大小 , 解得 , 所以风洞的长度 . 47 5.四旋翼无人机在地面上从 时刻由静止开始竖直起飞.经历匀加速、匀速及匀减速三个运动 过程，后悬停在距离地面某一高度处.其位移随时间变化的关系图像如图所示，其中 段为倾斜直线，其余部分为曲线.求： （1）匀速运动的位移大小； [答案] 48 解析 设匀加速阶段的加速度大小为,位移大小为,时间为,匀速阶段的速度大小为 ,位移大小 为,在内,根据位移—时间公式有,由题图知 ,解得 ,匀速阶段的速度大小,代入数据得 ,匀速阶段运动的时间为 ,匀速阶段位移大小,代入数据解得 . 49 （2）匀加速和匀减速阶段的加速度大小之比； [答案] 解析 在内,无人机做匀减速运动,设加速度大小为 ,由题图知,在匀减速阶段有 ,得,所以 . （3）悬停处距离地面的高度. [答案] 解析 在内,有 ,则无人机悬停处距离地面的高度 . 50 一题多解 本题也可以将图像转化为 图像去求解. 51 $$