2.3 匀变速直线运动位移与时间的关系 同步练习-2025-2026学年高一上学期物理人教版必修第一册

2.3匀变速直线运动位移与时间的关系 练习 一、单选题 1．甲乙丙三个物体的运动图像分别如图所示，在t=0时三个物体同地同向，以相同的初速度出发做直线运动，出发时乙、丙加速度相等。三个图像的纵轴截距、直线斜率数值大小相等，正方向相同。关于三个物体运动一段时间后的t0时刻，下列说法正确的是（　　） A．甲的位移比乙的位移大 B．乙的速度比甲的速度大 C．甲的位移比丙的位移大 D．乙的速度比丙的速度大 2．一质点做直线运动，其速度—时间图像如图所示。关于该质点，下列说法正确的是（    ） A．0~3s内做匀加速直线运动 B．2~3s内的加速度大小为0.3m/s2 C．前2s内的位移大小为1.2m D．前5s内的位移大小为0.3m 3．如题图所示，一同学从滑梯顶端由静止滑下，先做匀加速直线运动，后做匀减速直线运动，滑到滑梯底端时速度不为零。若滑梯可视为直线轨道，该同学加速过程的加速度大小为、加速时间为，减速过程的加速度大小为、减速时间为，则下列说法正确的是（　　） A．一定有 B．若，则 C．若，则 D．若，则该同学加速过程的位移大于减速过程的位移 4．如图所示，甲图为某质点的图像，乙图为某质点的图像，下列关于两质点的运动情况的说法正确的是（　　） A．内甲图质点做匀速直线运动，乙图质点也做匀速直线运动 B．内甲图质点和乙图质点均静止不动 C．内甲图质点和乙图质点均做减速运动，加速度为 D．内甲图质点的位移为，乙图质点的速度变化量为 5．已知一质点做初速度v0=0的匀加速直线运动，则下列说法正确的是（　　） A．第1秒末、第2秒末、第3秒末的速度之比为1：4：9 B．第1s内、第2s内、第3s内的平均速度之比为1：4：9 C．质点在0~1s、1s~3s、3s~6s的位移之比为1：4：9 D．质点在0~1s、1s~3s、3s~6s的平均速度之比为1：4：9 6．在研发无人驾驶汽车的过程中，对比甲、乙两辆车的运动，两车在计时起点时刚好经过同一位置沿同一方向做直线运动，它们的速度随时间变化的关系如图所示，由图可知（　　） A．甲车任何时刻加速度大小都不为零 B．在0~3s内，t=3s时两车相距最远 C．在t=9s时，两车又一次经过同一位置 D．甲车在t=6s时的加速度与t=9s时的加速度相同 7．甲、乙两车从同一地点沿同一方向并排出发，一段时间内它们的位移-时间图像（x—t）如图所示。在时间内，两车（　　） A．一定做曲线运动 B．一定做加速运动 C．平均速度相同 D．平均速率相等 二、多选题 8．如图所示是某同学物理笔记本上的截图，描述甲、乙两物体的运动情况，但由于当时疏忽忘记标识坐标轴的物理含义，则根据你的知识判断下列选项正确的是（　　） A．若该图是位移-时间图像，t表示相遇时刻 B．若该图是位移-时间图像，甲做直线运动，乙做曲线运动 C．若该图是速度-时间图像，时间内，甲平均速度大于乙平均速度 D．若该图是加速度-时间图像，时间内，甲的速度改变量等于乙的速度改变量 9．如题图1所示，两个完全相同的物块甲、乙分别位于某光滑固定斜面的顶端和底端。时刻，将甲由静止开始无初速度释放，同时乙以大小为的速度沿斜面向上运动，甲、乙两物块的部分图像如题图2所示。时刻，甲、乙相遇。两物块均可视为质点，不计空气阻力，则（　　） A．两物块在斜面上运动的加速度大小为 B．两物块在斜面上运动的加速度大小为 C．该斜面的长度为 D．该斜面的长度为 10．如图甲所示是一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装置。工作时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接收到。从B发射超声波开始计时，经时间再次发射超声波脉冲，图乙是连续两次发射的超声波的位移时间图像，则下列说法正确的是（　　） A．超声波的速度为 B．超声波的速度为 C．物体的平均速度为 D．物体的平均速度为 三、实验题 11．利用打点计时器研究小车的匀变速直线运动，完成以下问题： (1)实验中，除打点计时器（含电源、纸带、复写纸）、小车、平板和重物外，在下面的器材中，还须使用的是___________； A．天平 B．秒表 C．刻度尺 D．游标卡尺 (2)关于打点计时器的使用，下列说法正确的是___________； A．电磁打点计时器使用的是10V以下的直流电源 B．在测量物体速度时，先让物体运动，后接通打点计时器的电源 C．使用的电源频率越高，打点的时间间隔就越小 D．纸带上打的点越密，说明物体运动得越快 (3)在做研究匀变速直线运动的实验时，某同学用重物拖动小车做匀加速运动，得到了一条用打点计时器打下的理想纸带，如图所示，并在其上选取了连续的A、B、C、D、E、F、G等7个计数点，每相邻两个计数点之间还有4个计时点（图中没有画出），则纸带上的 （选填“A点”或“G点”）离小车更近；小车运动的加速度大小为 m/s2（结果保留两位有效数字）； (4)如果当时电网中交变电流的频率是，而做实验的同学并不知道，那么，加速度的测量值 （选填“大于”、“等于”或“小于”）实际值。 12．某同学在用电火花打点计时器和纸带做“研究匀变速直线运动规律”的实验时，得到一条打下的纸带如图所示、相邻两个计数点间还有4个点（图中没有画出），打点计时器所用电源为频率50Hz的交流电源。 (1)图中两相邻计数点间的时间间隔为 ； (2)若测得，则小车的加速度 （充分利用测量的数据），打点计时器在打点时小车的速度 （结果均保留两位有效数字） 13．“用DIS测变速运动的瞬时速度”学生实验如图所示，将光电门固定在斜面下端某位置，将一挡光片固定在滑块上，前端齐平。在斜面上P点由静止释放滑块，测得宽为的挡光片的挡光时间，进一步算出挡光时间内滑块的平均速度，则滑块前端到达光电门时的瞬时速度 （选填“>”、“<”或“=”）。改用挡光宽度的挡光片，前端仍与滑块齐平，重复上述操作，再次测得的为。则小车加速度为 （答案保留2位小数）。 14．用如图所示的实验装置研究匀变速直线运动的规律。 (1)除上图中所示装置外，在下面的仪器和器材中，必须使用的有 。 A．电压可调的直流电源 B．电压合适的50Hz交流电源 C．秒表 D．刻度尺 (2)在实验过程中下列操作有必要的是 。 A．先接通打点计时器的电源，再释放小车 B．连接槽码和小车的细线应与长木板保持平行 C．垫高长木板的一端，使小车在不挂槽码时能在木板上做匀速运动 D．让槽码的质量远小于小车的质量 (3)实验中打出一条纸带如图所示，A、B、C、D、E为纸带上标出的连续5个计数点，相邻计数点间的时间间隔为0.10s。从图中数据可知，在打B点时小车的瞬时速度为 m/s，这段纸带通过打点计时器时小车的加速度大小为 m/s2。（结果均保留两位有效数字） 参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 B B B D D B C AC AD AD 1．B 【详解】A．设三个图像的斜率均为，纵截距均为，三个物体以相同的初速度出发做直线运动，由知甲做匀速直线运动，位移为 由知乙做匀加速直线运动，位移为 即甲的位移比乙的位移小，故A错误； B．甲做匀速直线运动，速度大小为 乙匀加速的末速度为 即乙的速度比甲的速度大，故B正确； C．由图像可知丙的加速度持续增大，而甲和丙初速度相同，则 经过相同时间的位移有 即甲的位移比丙的位移小，故C错误； D．乙的速度变化量为 丙的速度变化量为 而出发时乙、丙加速度相等，则 则 可得 即乙的速度比丙的速度小，故D错误。 故选B。 2．B 【详解】A．由图像可知0~3s内初速度为负，加速度为正，做负方向的匀减速直线运动，故A错误； B．图像的斜率表示加速度，则2~3s内的加速度大小为，故B正确； C．图像的面积表示位移，有前2s内的位移为 即前2s内的位移大小为0.6m，方向沿负向，故C错误； D．前5s内的位移为 则前5s内的位移大小为0.15m，方向为负方向，故D错误。 故选B。 3．B 【详解】A．仅依据已知条件，无法直接得出与的大小关系，因为和的大小取决于和的大小关系，故A错误； B．若，由匀减速直线运动，滑到滑梯底端时速度不为零可得，又，则，故B正确； C．若，由匀减速直线运动，滑到滑梯底端时速度不为零可得，又，则，故C错误； D．若，加速过程的位移，减速过程的位移 又因为且 得 故 即 故 故D错误。 故选B。 4．D 【详解】A．内甲图质点做匀速直线运动，乙图质点做匀加速直线运动，A错误； B．内甲图质点静止不动，乙图质点做匀速直线运动，B错误； C．内甲图质点做反向的匀速直线运动，乙图质点做减速运动，加速度为，C错误； D．内甲图质点的位移为，乙图质点的速度变化量为，D正确。 故选D。 5．D 【详解】A．设，根据速度公式可得第1秒末速度 第2秒末速度 第3秒末速度 可得速度之比为，故A错误； B．第1s内的平均速度为 第2s内的平均速度为 第3s内的平均速度为 可得平均速度之比为，故B错误； C．的位移为 的位移为 的位移为 可得在0~1s、1s~3s、3s~6s的位移之比为，故C错误； D．的平均速度为 的平均速度为 的平均速度为 可得在0~1s、1s~3s、3s~6s的平均速度之比为1：4：9，故D正确。 故选D。 【点睛】 6．B 【详解】A．根据v-t图像的斜率等于加速度可知，甲车的加速度在某些时刻为零，故A错误； B．在前3s内，甲车的速度比乙车的大，两者出发点相同，则甲车在乙车的前方，两者间距逐渐增大，所以在t=3s时，两车相距最远，故B正确； C．根据“面积”表示位移，可知t=9s时，两车不在同一位置，故C错误； D．根据斜率表示加速度，斜率的正负表示加速度的方向，则知甲车在t=6s时的加速度与t=9s时的加速度方向不同，故D错误。 故选B。 7．C 【详解】A．图像描述物体在某一方向的运动，即甲、乙均做直线运动，故A错误； B．根据图像斜率表示速度可知甲物体先做减速运动，然后反向做加速运动，乙物体做加速运动，故B错误； C．根据题图可知时间内两车的位移相同，根据可知在时间内，两车平均速度相同，故C正确； D．根据题图可知时间内甲车的路程大于乙车的路程，则时间内甲车的速率大于乙车的速率，故D错误。 故选C。 8．AC 【详解】A．若该图是位移 - 时间图像，交点表示同一时刻两物体位置相同，即相遇。因此t 时刻甲、乙位移相等，为相遇时刻，A正确； B．若该图是位移 - 时间图像只能描述直线运动（位移是矢量，正负表示方向，图像为曲线仅表示速度变化，不代表轨迹是曲线）。甲、乙均做直线运动，乙做变加速直线运动（速度逐渐增大），B错误； C．若该图是速度-时间图像，平均速度等于位移（图像与时间轴围成的面积）除以时间，曲线与时间轴围成的面积，因此甲的平均速度更大，C 正确； D．加速度 - 时间图像中，速度改变量等于图像与时间轴围成的面积。曲线与时间轴围成的面积，D错误。 故选AC。 9．AD 【详解】AB．由题意知斜面光滑，故两物块在斜面上运动的加速度大小相等，从图2可知，乙的初速度为（负号代表沿斜面向上），经乙的速度变为0，故两物块在斜面上运动的加速度大小为，故A正确，B错误； CD．时刻，甲、乙相遇，其中甲的位移为 乙的位移为 故斜面的长度为 故C错误，D正确。 故选AD。 10．AD 【详解】AB．超声波的速度为，故A正确，B错误； CD．由题图乙可以得出物体运动距离所用时间为 所以物体的平均速度，故C错误，D正确。 故选AD。 11．(1)C (2)C (3) A点 0.50 (4)小于 【详解】（1）实验中，除打点计时器（含电源、纸带、复写纸）、小车、平板和重物外，还需要刻度尺测量点迹之间的距离。 故选C。 （2）A电磁打点计时器使用8V左右的交流电为电源，故A错误； B在测量物体速度时，应先接通打点计时器的电源，再让物体运动起来，进行打点，故B错误； C根据可知，交流电的频率越高，打点的时间间隔就越小，故C正确； D打点的时间间隔相等，纸带上的点迹越密集，说明相等时间内物体通过的距离越小，则物体运动的速度越小，故D错误。 故选C。 （3）[1]小车刚释放时，小车速度小，纸带上的点迹较密集，因此纸带上的A点离小车更近； [2]由题可知，相邻计数点之间的时间间隔为 由逐差法可得，小车运动的加速度大小为 （4）如果当时电网中交变电流的频率是f=51Hz，则实际打点周期小于0.02s，而做实验的同学并不知道，代入计算的时间偏大，使得加速度的测量值小于实际值。 12．(1)0.10 (2) 0.80 0.48 【详解】（1）相邻两个计数点间还有4个点，两相邻计数点间的时间间隔为。 （2）[1]根据逐差法可知加速度为 [2] C点的速度等于BD段的平均速度，有 13． < 3.99 【详解】[1]根据匀变速运动推论中间时刻的瞬时速度等于该段的平均速度，又因为滑块做匀加速运动，所以可得滑块前端到达光电门时的瞬时速度小于速度。 [1]设滑块前端到达光电门时的瞬时速度为v0，根据前面分析可得， 解得 同时有， 代入数值得a=3.99m/s2 14．(1)BD (2)AB (3) 0.38 0.42 【详解】（1）AB．打点计时器需要连接电压合适的50Hz交流电源，故A错误，B正确； C．通过打点计时器可以知道纸带上计数点间的时间间隔，所以不需要秒表，故C错误； D．需要用刻度尺测量纸带上计数点间的距离，故D正确。 故选BD。 （2）A．为了充分利用纸带，实验时应先接通打点计时器的电源，再释放小车，故A正确； B．为了保持小车运动过程细线拉力恒定不变，连接槽码和小车的细线应与长木板保持平行，故B正确； CD．研究匀变速直线运动的规律，只需要保证小车受到的合力恒定不变，不属于平衡摩擦力，也不需要让槽码的质量远小于小车的质量，故CD错误。 故选AB （3）[1]在打B点时小车的瞬时速度为 [2]根据逐差法可得小车的加速度大小为 学科网（北京）股份有限公司 $