第2章 2 匀变速直线运动的速度与时间的关系-【金版教程】2025-2026学年高中物理必修第一册作业与测评全书Word（人教版）

物理　必修·第一册[人教版]作业与测评 2.匀变速直线运动的速度与时间的关系 必备知识一　匀变速直线运动的理解 1．下列有关直线运动的说法中不正确的是(　　) A．匀速直线运动的速度是恒定的，不随时间而改变 B．匀变速直线运动的瞬时速度随时间而改变 C．速度随时间不断增加的直线运动，叫作匀加速直线运动 D．速度随时间均匀减小的直线运动，叫作匀减速直线运动 答案：C 解析：匀速直线运动的速度是恒定不变的，故A正确；匀变速直线运动的瞬时速度随时间而改变，故B正确；速度随时间均匀增加的直线运动，叫作匀加速直线运动，故C错误；速度随时间均匀减小的直线运动，叫作匀减速直线运动，故D正确。本题选说法不正确的，故选C。 2．下列说法正确的是(　　) A．若物体的加速度均匀增加，则物体做匀加速直线运动 B．若物体的加速度均匀减小，则物体做匀减速直线运动 C．若物体的加速度与其速度方向相反，则物体做减速直线运动 D．若沿直线运动的物体在任意相等时间间隔内的位移相同，则物体做匀变速直线运动 答案：C 解析：匀加速直线运动、匀减速直线运动的加速度保持不变，故A、B错误；若加速度的方向与速度的方向相反，则物体做减速直线运动，故C正确；若沿直线运动的物体在任意相等时间间隔内的位移相同，则物体的速度保持不变，物体做匀速直线运动，故D错误。 必备知识二　匀变速直线运动的v­t图像 3．(多选)下列四个选项中的图像表示物体做匀加速直线运动的是(　　) 答案：AD 解析：做匀加速直线运动的物体的速度随时间均匀增大，v­t图像中，v为负值，只表示速度与规定的正方向相反，v的绝对值表示大小，故A、D正确，B、C错误。 4．(多选)如图为某物体做直线运动的v­t图像，关于物体在前4 s的运动情况，下列说法正确的是(　　) A．物体的初速度为－2 m/s，加速度恒为1.0 m/s2 B．物体在前2 s内做匀加速直线运动 C．物体在后2 s内做匀加速直线运动 D．物体在前4 s内做匀加速直线运动 答案：AC 解析：速度—时间图像的纵轴截距表示初速度，斜率表示加速度，可知物体的初速度为－2 m/s，加速度恒为1.0 m/s2，A正确；速度的正负表示速度方向，前2 s速度均匀减小到零，则物体在前2 s内做匀减速直线运动，后2 s速度从零均匀增大，则物体在后2 s内做反向匀加速直线运动，可知物体在前4 s内做的既不是匀加速直线运动，也不是匀减速直线运动，而是匀变速直线运动，故C正确，B、D错误。 [名师点拨]　v­t图像为穿过时间轴的直线，表示的运动整体来看，既不能称为匀加速直线运动，也不能称为匀减速直线运动，只能称为匀变速直线运动。 必备知识三　速度与时间的关系式的简单应用 5．一质点做匀加速直线运动的初速度为8 m/s，加速度为3 m/s2，2 s末的速度为(　　) A．2 m/s B．6 m/s C．14 m/s D．24 m/s 答案：C 解析：根据匀变速直线运动公式v＝v0＋at，代入数据可得2 s末的速度为v＝8 m/s＋3 m/s2×2 s＝14 m/s，故选C。 6．G7201次列车在某路段匀加速直线行驶，列车的加速度为0.2 m/s2，则车速从172.8 km/h提高到216 km/h用时为(　　) A．216 s B．60 s C．21.6 s D．6 s 答案：B 解析：列车初速度为v0＝172.8 km/h＝48 m/s，末速度为v＝216 km/h＝60 m/s，根据匀变速直线运动公式v＝v0＋at，代入数据可得该过程中列车所用的时间为t＝＝＝60 s，故选B。 7．飞机着陆后以6 m/s2的加速度做匀减速直线运动，若其着陆时的速度大小为60 m/s，则它着陆后12 s末的速度为(　　) A．12 m/s B．－12 m/s C．132 m/s D．0 答案：D 解析：以飞机着陆时的速度方向为正方向，飞机着陆时的速度v0＝60 m/s，加速度a＝－6 m/s2，则飞机速度减到零所用的时间为t＝＝10 s，可知飞机在着陆后10 s时就已经停下，则飞机着陆后12 s末的速度为0，故D正确。 [名师点拨]　求解刹车问题时应注意的问题 汽车刹车、飞机着陆、火车进站时的运动一般可看成匀减速直线运动，由于它们的速度减小到零后不会反向增大，此后它们就一直停留在该位置不动，故计算它们的速度时切不可盲目将所给时间代入公式。若所给时间小于刹车用时，可将所给时间代入公式求解；若所给时间大于或等于刹车用时，则在所给时间时速度已为零。 8．在某次滑雪运动中，一名滑雪运动员以1 m/s的初速度从山坡顶匀加速滑下，加速度大小为1 m/s2，39 s后到达坡底，平滑过渡后又以大小为2 m/s2的加速度沿水平面做匀减速运动。求： (1)滑雪运动员到达坡底的速度大小； (2)滑雪运动员在水平面上运动的时间； (3)滑雪运动员到达坡底后再经过6 s的速度大小。 答案：(1)40 m/s　(2)20 s　(3)28 m/s 解析：(1)由题意可知 v0＝1 m/s，a1＝1 m/s2，t＝39 s 根据v＝v0＋at 可得滑雪运动员到达坡底的速度大小为 v1＝1 m/s＋1 m/s2×39 s＝40 m/s。 (2)滑雪运动员在水平面上运动时，以其运动方向为正方向，则初速度为v1＝40 m/s，加速度a2＝－2 m/s2 根据0＝v1＋a2t2 可得滑雪运动员在水平面上运动的时间 t2＝＝20 s。 (3)滑雪运动员到达坡底后再经过6 s的速度大小为v2＝v1＋a2t3＝40 m/s＋(－2 m/s2)×6 s＝28 m/s。 [名师点拨]　多过程运动的分析技巧 物体做直线运动时，如果不是简单的匀变速直线运动，而是匀速直线运动、匀加速直线运动、匀减速直线运动组合的多过程运动，则运动过程比较复杂。对这类问题的分析方法如下： (1)按运动性质将物体的运动划分为多个简单运动过程，画出运动示意图，使运动过程直观清晰。 (2)对每个运动过程列运动方程，注意方程式中每一个物理量均对应同一运动过程。 (3)联系各个相邻运动过程的桥梁是速度，上一个过程的末速度等于下一过程的初速度。据此列方程组求解。 (4)必要时可画v­t图像辅助求解。 1．物体在做直线运动，下列对物体运动情况的描述中正确的是(　　) A．若加速度为负值，则一定是匀减速直线运动 B．若加速度大小不变，则一定是匀变速直线运动 C．若加速度恒定且不为零，则一定是匀变速直线运动 D．若物体在运动的过程中，速度的方向发生改变，则一定不是匀变速直线运动 答案：C 解析：若速度为负值，加速度为负值且保持不变，则物体做匀加速直线运动，A错误；加速度是矢量，若加速度大小不变，方向改变，则加速度是变化的，不是匀变速直线运动，B错误；若加速度恒定且不为零，则一定是匀变速直线运动，C正确；若物体先做匀减速直线运动，当速度减小到零时，加速度不变，则运动的方向发生改变，做反向的匀加速直线运动，整个运动过程是匀变速直线运动，D错误。 2．对于运动学公式v＝v0＋at，下列说法正确的是(　　) A．可以求出任意运动状态下物体的速度 B．仅适用于匀变速直线运动 C．物体的末速度一定大于物体的初速度 D．v和v0均只能取正值 答案：B 解析：运动学公式v＝v0＋at反映匀变速直线运动的速度变化规律，对其他运动不适用，A错误，B正确；匀变速直线运动有匀加速直线运动和匀减速直线运动，所以物体的末速度不一定大于物体的初速度，v和v0也不一定都取正值，C、D错误。 3．以72 km/h的速度在平直公路上行驶的汽车，遇紧急情况而急刹车获得大小为4 m/s2的加速度，则刹车3 s后汽车的速度为(　　) A．16 m/s B．12 m/s C．8 m/s D．0 答案：C 解析：取初速度方向为正方向，则v0＝ m/s＝20 m/s，a＝－4 m/s2。设刹车后经时间t0汽车停止运动，即末速度v＝0，由v＝v0＋at0得t0＝＝＝5 s，故汽车在刹车3 s后仍处于运动状态，汽车的速度为v1＝v0＋at1＝20 m/s＋(－4 m/s2)×3 s＝8 m/s，故C正确。 4．(多选)在一次火箭发射过程中，某段时间内火箭沿竖直方向向上运动，火箭速度的变化规律为v＝8t＋16(式中物理量的单位均为国际单位制单位)，由此可知这段时间内(　　) A．火箭的初速度为8 m/s B．火箭的加速度为16 m/s2 C．在3 s末，火箭的瞬时速度为40 m/s D．火箭做匀加速直线运动 答案：CD 解析：由速度的表达式可知，在这段时间内，火箭的速度均匀增大，故火箭做匀加速直线运动，D正确；由匀变速直线运动的速度与时间的关系式v＝v0＋at知，这段时间内火箭的初速度v0＝16 m/s，加速度a＝8 m/s2，A、B错误；将时间t＝3 s代入v＝8t＋16得v3＝40 m/s，C正确。 5．一物体做匀减速直线运动，当t＝0时物体的速度大小为12 m/s，当t＝2 s时物体的速度大小为8 m/s，则当t＝5 s时物体的速度大小为(　　) A．5 m/s B．4 m/s C．2 m/s D．1 m/s 答案：C 解析：以物体运动方向为正方向，根据加速度的定义式可得物体做减速运动的加速度a＝＝＝－2 m/s2，根据匀变速直线运动的速度与时间的关系式v＝v0＋at，当t＝5 s时，物体的速度大小为v＝12 m/s＋(－2 m/s2)×5 s＝2 m/s，故选C。 6．(多选)如图为某运动物体的速度—时间图像，下列说法中正确的是(　　) A．物体在0～2 s内做初速度为5 m/s、加速度为2.5 m/s2的匀加速直线运动，2～4 s内静止 B．物体在4 s末改变了运动方向 C．物体在5～6 s内做加速度大小为10 m/s2的匀加速直线运动 D．物体在4～6 s内做匀变速直线运动 答案：CD 解析：由速度—时间图像的斜率表示加速度，可知物体在0～2 s内做初速度为5 m/s、加速度为a1＝＝＝2.5 m/s2的匀加速直线运动，在2～4 s内以10 m/s的速度做匀速直线运动，A错误；4 s末前后物体的速度均为正值，说明物体在4 s末运动方向没有改变，B错误；由题图可得物体在4～6 s内的加速度不变，且在4 s末和6 s末的速度方向不同，说明物体在4～6 s内做匀变速直线运动，其加速度大小a2＝＝10 m/s2，且5 s末物体速度为0，则物体在5～6 s内做加速度大小为10 m/s2的匀加速直线运动，故C、D正确。 7．一家从事创新设计的公司打造了一台飞行汽车，既可以在公路上行驶，也可以在天空飞行。已知该飞行汽车在跑道上的加速度大小为2 m/s2，速度达到40 m/s后离开地面。离开跑道后的加速度为5 m/s2，最大速度为200 m/s。该飞行汽车从静止加速到最大速度所用的时间为(　　) A．40 s B．52 s C．88 s D．100 s 答案：B 解析：根据v＝v0＋at，飞行汽车在跑道上运动时有：v1＝a1t1，则该飞行汽车在跑道上加速的时间t1＝＝20 s；飞行汽车离开地面后有：v2＝v1＋a2t2，则该飞行汽车在空中加速的时间t2＝＝32 s，则该飞行汽车从静止加速到最大速度所用的时间t＝t1＋t2＝52 s，B正确。 8．(多选)一个小球在足够长的斜面上滚动做匀变速直线运动，从某时刻开始计时，初速度大小为8 m/s，加速度沿斜面向下，大小恒为3.5 m/s2。则8 s末小球的速度大小可能是(　　) A．36 m/s B．28 m/s C．20 m/s D．16 m/s 答案：AC 解析：若小球的初速度沿斜面向下，根据匀变速直线运动速度与时间的关系式，可知8 s末物体的速度为v8＝v0＋at＝8 m/s＋3.5 m/s2×8 s＝36 m/s；若小球的初速度沿斜面向上，小球到达最高点后会反向加速运动，根据匀变速直线运动速度与时间的关系式，8 s末物体的速度为v8′＝v0－at＝8 m/s－3.5 m/s2×8 s＝－20 m/s，负号表示速度方向与初速度方向相反。故选A、C。 (多选)如图，滑雪轨道由光滑的倾斜直轨道AB和粗糙的水平轨道BC组成。t＝0时运动员从A点由静止开始匀加速下滑，经过B点前后速度大小不变，之后在BC上做匀减速直线运动，最后停在C点。若第2 s末和第6 s末速度大小均为8 m/s，第4 s末速度大小为12 m/s，则(　　) A．运动员在第4 s末恰好经过B点 B．运动员在运动过程中的最大速度为13.3 m/s C．运动员在第3.3 s末恰好经过B点 D．运动员在运动过程中的最大速度为12 m/s 答案：BC 解析：第2 s末和第6 s末速度大小相等，则0～2 s运动员在光滑倾斜直轨道上下滑，由匀变速直线运动的速度与时间的关系式有v2＝a1t2，可解得其加速度a1＝＝＝4 m/s2，如果第4 s末运动员还在倾斜直轨道上，则速度应为v＝a1t4＝16 m/s，v>v4＝12 m/s，可判断出第4 s末运动员已经过B点，故A错误；由上述分析知，运动员在第4 s末之前经过B点，则第4 s末到第6 s末运动员在水平轨道BC上运动，由匀变速直线运动的速度与时间的关系式有v6＝v4＋a2(t6－t4)，可解得运动员在水平轨道上的加速度a2＝＝＝－2 m/s2，运动员经过B点时速度最大，设运动员经过B点的时刻为tB，速度大小为vB，根据速度与时间的关系式有vB＝a1tB，v4＝vB＋a2(t4－tB)，联立并代入数据，可解得tB＝3.3 s，vB＝13.3 m/s，故B、C正确，D错误。 8 学科网（北京）股份有限公司 $