2.2 位移变化规律 分层练习 -2025-2026学年高一上学期物理鲁科版必修第一册

2.2 位移变化规律 梯度分层 基础巩固：课堂衔接，回归教材，夯实根本 拔高提升：进阶训练，聚焦核心，提炼重难 思维拓展：情景构建，素养提升，高阶训练 ( 基础巩固 1 ) 1.短跑运动员在100 m比赛中，以8 m/s的速度迅速从起点冲出，到50 m处的速度是9 m/s，10s末到达终点的速度是10.2 m/s，则运动员在全程中的平均速度是( ) A.9 m/s B.10.2 m/s C.10 m/s D.9.1 m/s 2.一辆汽车由静止开始做匀加速直线运动，在第11s初由于遇到紧急情况开始刹车做匀减速直线运动，经4s停下来.则汽车加速阶段和减速阶段通过的位移之比为( ) A.5:7 B.11:4 C.5:2 D.11:15 3.某乘客乘坐的动车进站时，动车速度从36 km/h减小为0，此过程可视为匀减速直线运动，期间该乘客的脉搏跳动了70次。已知他的脉搏跳动每分钟约为60次，则此过程动车行驶距离约为( ) A. B. C. D. 4.一质点沿x轴运动，其位置坐标x随时间t变化关系为（x的单位为m，t的单位为s）.下列说法正确的是( ) A.质点做变加速直线运动 B.质点加速度大小为 C.0~6s内质点平均速度大小为4m/s D.0~6s内质点位移为36m ( 拔高提升 2 ) 5.一列火车从静止开始做匀加速直线运动，一个人站在第一节车厢通过前端的站台上，观测到前四节车厢通过他历时2s，全部列车车厢经过他历时3s，则此列车厢的车厢数目为( ) A.6节 B.7节 C.8节 D.9节 6.一电动汽车在平直公路上做匀加速直线运动，途经相邻的三根路灯杆，灯杆间距相等，若经过AB段的平均速度为，经过BC段的平均速度为，车辆长度不计，则汽车经过B杆的速度为( ) A. B. C. D. 7.在杭州亚运会期间，送餐机器人格外引人关注.假设机器人送餐时先从静止开始做匀加速直线运动，然后做匀速直线运动，最后做匀减速直线运动，直到恰好停在目标位置.已知机器人做匀减速直线运动的第1 s内经过的位移为1.75 m，之后停下，已知匀减速运动的加速度大小为，则机器人做匀减速直线运动的初速度大小为( ) A.3.0 m/s B.2.5 m/s C.2.0 m/s D.1.5 m/s 8.如图所示，一小物体沿光滑斜面做匀变速直线运动经过A、C、B三点，其中C点为的中点，若小物体经过A、B两点时的速度大小分别为和，方向均沿斜面向上，则小物体从A点运动到C点的时间与从C点运动到B点的时间之比为( ) A. B. C. D. 9.甲、乙两质点在同一时刻、从同一地点沿同一方向做匀变速直线运动，两质点在运动过程中的速度v随位置x的变化关系图像如图所示，则乙质点运动到位置处的速度大小为( ) A. B. C. D. 10.如图所示，甲从A地由静止匀加速跑向B地，当甲前进距B为时，乙从距B地处的C点由静止出发，加速度与甲相同，最后二人同时到达B地，则AB两地距离为( ) A. B. C. D. ( 思维拓展 3 ) 11.铁路部门在城际常规车次中实行交错停车模式，部分列车实行一站直达。假设两火车站之间还均匀分布了2个车站，列车的最高速度为324 km/h。若列车在进站和出站过程中做匀变速直线运动，加速度大小均为，其余行驶时间内保持最高速度匀速运动，列车在每个车站停车时间均为，则一站直达列车比“站站停”列车节省的时间为( ) A.5 min B.6 min C.7 min D.8 min 12.汽车辅助驾驶技术按照SAE共分为5个级别：至。目前能实现量产的最高级别为，该级别车驾驶员可以完全放开双手，成为乘客。为测试汽车的级辅助驾驶功能，让汽车的位移随时间按（各物理量均采用国际单位制单位）规律变化。则该汽车( ) A.内的位移为 B.加速度的大小为 C.前内平均速度的大小为 D.最后内平均速度的大小为 13.如图所示，固定的光滑斜面上有一木板，其下端与斜面上A点距离为L。木板由静止释放，若木板长度为L，通过A点的时间间隔为；若木板长度为2L，通过A点的时间间隔为。为( ) A. B. C. D. 14.短跑是田径运动的基础项目，而且在其他运动项目的训练中也占有重要的地位。因此，100米短跑测试成为体育专业中最基本的一个测试。某同学训练时正常情况下的百米跑成绩为11s，跑步时最大速度可以达到10m/s。在一次测试中，他正常起跑加速、达到最大速度，可惜一不小心突然摔倒在地，他花了0.7s爬起紧接着再次起跑加速、达到最大速度，坚持完成了测试，但由于受伤，他再次起跑的加速度大小和最大速度都只能达到正常情况下的80%，结果他的成绩是14.1s。该同学起跑时可看作匀加速运动，达到最大速度后可看作匀速运动，忽略摔倒时前进的距离。试求： （1）该同学在正常情况下的起跑加速度； （2）该同学摔倒处离终点的距离。 15.如图所示，A、B、C依次是斜面上的三个点，OA间距为20m，。一个小球以初速度12m/s从斜面底端O冲上一固定斜面，沿斜面做匀减速直线运动。经过2s，小球第一次通过A点，又经5s第二次通过C点，整个过程中加速度保持不变。求： (1)小球的加速度； (2)小球第一次经过C点时速度的大小； (3)BC间的距离。 16.高铁被誉为中国新四大发明之一。因高铁的运行速度快，对制动系统的性能要求较高，高铁列车上安装有多套制动装置——制动风翼、电磁制动系统、空气制动系统、摩擦制动系统等。在一段直线轨道上，某高铁列车正以的速度匀速行驶，列车长突然接到通知，前方处道路出现异常，需要减速停车。列车长接到通知后，经过将制动风翼打开，高铁列车获得平均制动加速度减速，减速后，列车长再将电磁制动系统打开，结果列车在距离异常处的地方停下来。 （1）求列车长打开电磁制动系统时，列车的速度多大? （2）求制动风翼和电磁制动系统都打开时，列车的平均制动加速度是多大? 答案以及解析 基础巩固 1.答案：C 解析：运动员的全程位移为，全程所用时间为10s，所以根据公式，C正确。 2.答案：C 解析：加速阶段的末速度和减速阶段的初速度相同，均为汽车整个运动过程的最大速度，设汽车最大速度为v，则加速阶段的位移，减速阶段的位移，可得汽车加速阶段和减速阶段的位移之比，C项正确. 3.答案：B 解析： 4.答案：C 解析：AB.由 可得质点运动速度 所以加速度恒定为，质点做匀减速直线运动，AB错误； CD.0~6s内初速度 末速度 所以平均速度 位移 C正确，D错误。 故选C。 拔高提升 5.答案：D 解析：根据，可得，，联立解得，故选D。 6.答案：D 解析：设汽车经过三根路灯杆的速度分别为、、，相邻两路灯杆间距为d，由匀变速直线运动速度与位移关系得 其中 ， 联立解得汽车经过B杆的速度为 故选D。 7.答案：C 解析：以初速度方向为正方向，在减速过程中，根据，代入数据可得机器人做匀减速直线运动的初速度大小，C正确. 8.答案：A 解析：中点位移的瞬时速度大小 则小物体从A点运动到C点的时间与从C点运动到B点的时间之比为 故选A。 9.答案：A 解析：根据图像可知，乙做初速度为的匀减速直线运动，甲做初速度为0的匀加速直线运动，根据速度与位移的关系式有，，结合图像可知，当位移等于3m时，两者速度相等，则可解得，结合图像可知，当甲的速度为8m/s，乙的速度为2m/s时。两者通过的位移相等，结合上述可解得，解得，，乙质点运动到位置过程，根据速度与位移的关系有，解得，故选A。 10.答案：B 解析：甲前进距B为时，根据位移公式有，乙从距B地处的C点由静止出发，根据位移公式有，甲从A到B过程，根据位移公式有,解得,故选B。 思维拓展 11.答案：C 解析：由题可知，列车加速到速度最大所用的时间 列车进站加速与出站减速时的加速度相等，故 设一站直达列车匀速行驶用时为t，“站站停”列车匀速行驶用时，根据题意可知 一站直达列车比“站站停”列车节省的时间为 故选C。 12.答案：D 解析：AB.根据汽车的位移随时间变化的规律结合汽车的位移随时间变化关系可知，该汽车做初速度加速度可知刹车时间，6s内的位移等于刹车距离，AB均错误；C.前2s的位移所以平均速度，C错误；D.前3s的位移最后2s的位移最后2s的平均速度，D正确。故选D。 13.答案：A 解析：木板在斜面上运动时，木板的加速度不变，设加速度为a，木板从静止释放到下端到达A点的过程，根据运动学公式有 木板从静止释放到上端到达A点的过程，当木板长度为L时，有 当木板长度为时，有 又 ， 联立解得 故选A。 14.答案：（1）（2）56m 解析：（1）正常情况下，加速度为a，加速时间为t，跑完全程有 解得 加速度为 （2）设摔倒前达到最大速度后维持最大速度时间为t′，摔倒前位移为 摔倒后重新运动的位移 解得 ， 即离终点56m处摔倒。 15.答案：(1)2，方向沿斜面向下. (2)2m/s (3) 解析：（1）取沿斜面向上为正方向，从O运动到A过程，有 解得 小球的加速度大小为2，方向沿斜面向下。 （2）从O开始运动到第二次通过C点，有 解得 小球第一次经过C点的速度和第二次经过C点速度大小相等，所以小球第一次经过C点速度大小为2m/s （3）从O开始运动到第二次通过C点，有 解得 可知 解得 16.答案：（1）（2） 解析：（1）设列车长打开电磁制动系统时，列车的速度大小为，根据题意可得 而由速度与时间的关系式可得： （2）设列车长从接到通知到打开制动风翼列车行驶的位移为，打开制动风翼后列车的位移为，制动风翼和电磁制动系统都打开时，列车的位移为，则根据题意有 其中， 而根据速度与位移的关系式还可得 代入数据解得： 学科网（北京）股份有限公司 $