2026届高考物理三轮冲刺重点练：匀变速直线运动规律的综合应用

**基本信息** 聚焦匀变速直线运动规律的实际应用，通过多场景问题构建"公式应用-图像分析-多过程建模"的递进训练体系，强化运动观念与科学推理能力。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |基础规律应用|1-5题|结合刹车、限速等实际场景，考查速度公式、位移公式的直接应用|从基本公式（v=v₀+at、x=v₀t+½at²）到平均速度推论，构建"已知量→公式选择→结果验证"的解题链| |图像综合分析|6-7题|涉及v-t、a-x等非常规图像，要求从图像斜率、面积提取运动信息|通过图像表征运动过程，建立"图像物理意义→运动学量转换→规律应用"的逻辑关系| |多过程综合计算|8-9题|含追及相遇、分段运动等复杂情境，需拆分过程并建立关联方程|以实际运动场景为载体，训练"过程拆分→阶段建模→临界条件分析"的综合思维|

2026届高考物理三轮冲刺重点练： 匀变速直线运动规律的综合应用 1.司机驾驶汽车以36 km/h的速度在平直道路上匀速行驶。当司机看到标有“学校区域限速20 km/h”的警示牌时,立即开始制动,使汽车做匀减速直线运动,直至减到小于20 km/h的某速度。则该匀减速阶段汽车的行驶时间和加速度大小可能是 (　　) A.9.0 s,0.5 m/s2 B.7.0 s,0.6 m/s2 C.6.0 s,0.7 m/s2 D.5.0 s,0.8 m/s2 2.在智能物流系统中,智能配送车可在编程操作下自行完成物流货物装载工作,大大提高了工作效率。现有两辆智能配送车甲和乙沿同一直线轨道同时相向而行,甲车从静止出发以2 m/s2的加速度做匀加速直线运动,乙车以初速度8 m/s刹车,加速度大小为1 m/s2。已知智能配送车的最大速度为8 m/s,两车初始相距100 m。经过10 s两车之间的距离为 (　　) A.4 m B.6 m C.8 m D.2 m 3.因前方路段有塌方,一汽车在收到信号后立即开始刹车。刹车过程中汽车途经A、B、C三点,最终汽车停在D点。已知汽车经过AB段所用时间和BC段所用时间相等均为t=1 s,且xAB-xBC=8 m,汽车在CD段的平均速度大小为1 m/s,汽车刹车过程中加速度不变。则下列说法正确的是 (　　) A.汽车刹车时加速度大小为2 m/s2 B.汽车在A点的速度大小为16 m/s C.xAB=16 m D.汽车在AB段的平均速度大小为14 m/s 4.汽车自动防撞系统是防止汽车发生碰撞的一种智能装置,计算机对两车的瞬时相对速度进行处理后,判断两车的安全距离,如果两车间距小于安全距离,系统就会发出指令使汽车开始制动。在某次测试中设置的两车安全距离x与两车瞬时相对速度Δv的关系图像如图所示,甲车在前、乙车在后,两车均以90 km/h的速度在平直路面上向前行驶,两车间距为96 m,某时刻甲车以4 m/s2的加速度开始做匀减速运动,则乙车自动防撞系统开启时甲车的速度大小为 (　　) A.1.0 m/s B.1.2 m/s C.2.0 m/s D.2.2 m/s 5.某智能车沿平直轨道以6 m/s的初速度开始做匀减速直线运动,加速度大小为a1=2 m/s2。当它运动一段时间后,控制系统自动将加速度大小调整为a2,且a2<1 m/s2,智能车继续做匀减速直线运动至停止。若后一阶段运动时间是前一阶段运动时间的2倍,则智能车运动的总位移大小可能为 (　　) A.15 m B.12 m C.9 m D.6 m 6.随着科技的进步,机器狗的应用越来越普及,机器狗四次取送货物做直线运动的图像如图所示,下列说法正确的是 (　　) A.第一次运动速度变化20 m/s用时30 s B.第二次运动做匀加速运动,且加速度大小为1 m/s2 C.第三次运动,运动位移为x0所用的时间为x0 D.第四次运动加速度大小为1.5 m/s2 7.(多选)一汽车以某一速度在平直公路上匀速行驶。行驶过程中,司机忽然发现前方60 m处有一警示牌,立即刹车。刹车过程中,汽车的加速度a随位移x变化的图像如图所示,司机的反应时间t1=0.4 s,在这段时间内汽车仍保持匀速行驶,x1~x2段为刹车系统的启动阶段,从x2位置开始,汽车的刹车系统稳定工作,直至汽车停止。已知从x2位置开始计时,汽车第1 s内的位移大小为10.5 m,第4 s内的位移大小为1.5 m,已知x1~x2段位移大小为27 m,下列说法正确的是 (　　) A.x2位置后汽车的加速度大小为3 m/s2 B.x2位置汽车的速度大小为10.5 m/s C.从司机发现警示牌到汽车停止过程汽车行驶的距离为51 m D.从司机发现警示牌到汽车停止过程汽车行驶的距离为57 m 8.某运动员训练为直线运动,其v⁃t图像如图所示,各阶段图像均为直线。求: (1)0~2 s内的平均速度;(3分) (2)44.2~46.2 s内的加速度;(3分) (3)44.2~46.2 s内的位移。(3分) 9.超车是指后车并道到前车的后侧方,越过前车后,并道回原车道的过程。如图所示,甲车车长L1=6 m,正在以车速v0=15 m/s、加速度a0=2 m/s2加速行驶;乙车车长LB=12 m,以车速vB=18 m/s匀速行驶;此时两车相距s=40 m;内侧车道上乙车前方d=43 m处,丙车正以车速vC=15 m/s匀速行驶。已知该路段限速vm=25 m/s,不计车辆变道和转向的时间及车辆的宽度。 (1)求甲车与乙车间距为s'=9 m时所用的最短时间;(5分) (2)甲、乙两车间距为s'=9 m时,甲车开始借道超车,当甲、乙两车车头平齐时,求甲车与丙车的距离;(4分) (3)若甲车司机感到超车有撞到丙车的危险,当甲、乙两车车头平齐时开始紧急刹车,最终恰好没有出现危险,求甲车刹车的加速度大小。(5分) 二轮专题突破(二)　匀变速直线运动规律的综合应用解析 1．选A　汽车做匀减速直线运动过程，初速度v0＝36 km/h＝10 m/s，末速度v<20 km/h≈5.56 m/s，该过程汽车速度的变化量Δv不小于4.44 m/s，根据匀变速直线运动关系Δv＝at，可知匀减速阶段汽车的行驶时间和加速度大小的乘积不小于4.44 m/s，符合题意的只有A选项，故选A。 2．选A　乙车从刹车到停下所用时间为t0＝＝ s＝8 s，该过程乙车通过的位移大小为x乙＝×8 m＝32 m；已知智能配送车的最大速度为8 m/s，则甲车匀加速运动的时间为t1＝＝ s＝4 s，位移大小为x甲1＝×4 m＝16 m，之后甲车匀速运动6 s，匀速运动的位移大小为x甲2＝8×6 m＝48 m；故经过10 s两车之间的距离为Δx＝100 m－x乙－x甲1－x甲2＝4 m，故选A。 3．选D　由题意可知，汽车做匀减速直线运动，由位移差公式Δx＝aT2，可知汽车刹车时加速度大小为a＝8 m/s2，A错误；由匀变速直线运动的推论可知，汽车在CD段的平均速度大小为该段初末速度之和的一半，即vCD＝＝1 m/s，故vC＝2 m/s，以汽车运动方向为正方向，汽车由A运动到C的过程，由运动学公式有vC＝vA－2at，解得vA＝18 m/s，B错误；由运动学公式可知vB＝vC＋at＝10 m/s，则汽车在AB段的平均速度大小为vAB＝＝14 m/s，xAB＝vAB·t＝14 m，C错误，D正确。 4．选A　两车的初速度大小为v＝96 km/h＝25 m/s，由题图可知x＝Δv，又Δv＝at＝4t，两车间距x′＝96－＝96－2t2，乙车自动防撞系统开启时有x′＝x，联立解得t＝6 s，则此时甲车的速度大小为v1＝v－at＝1 m/s，故A正确。 5．选B　智能车的初速度v0＝6 m/s，设前一段时间为t，则后一段时间为2t，后一阶段的初速度为前一阶段的末速度，为v＝v0－a1t＝6－2t，智能车运动的总位移大小为x＝v0t－a1t2＋×2t＝6t－t2＋vt，整理可得3t2－12t＋x＝0，根据数学知识可知Δ＝122－4×3x≥0，解得x≤12 m，若智能车一直以a1做匀减速运动，则位移最小为x1＝＝ m＝9 m，所以有9 m<x≤12 m，故选B。 6．选C　第一次运动，根据a＝有Δt＝，根据微元思想可知，该段图像与横轴围成的面积表示时间，速度变化20 m/s用时t＝×20 s＝20 s，故A错误；第二次运动，根据速度—位移公式v2－v02＝2ax，可知v2­x图像的斜率为k＝2a＝ m/s2，解得加速度大小为a＝0.5 m/s2，故B错误；第三次运动，根据v＝有Δt＝，根据微元思想可知，该段图像与横轴围成的面积表示运动时间，则物体运动位移为x0所用的时间为t＝×x0＝x0，故C正确；第四次运动，根据运动学公式x＝v0t＋at2可得＝v0＋at，可知­t图像的斜率为k＝a＝ m/s2，解得a＝－3 m/s2，即加速度大小为3 m/s2，故D错误。 7．选AD　由题意可知，s4∶s1＝1.5∶10.5＝1∶7，满足末速度为零的匀减速直线运动的比例关系，故汽车在4 s末停止，根据位移差公式可得s4－s1＝3at2，解得a＝＝ m/s2＝－3 m/s2，即x2位置后汽车的加速度大小为3 m/s2，故A正确；根据位移公式可得s1＝v0t＋at2，解得v0＝＝ m/s＝12 m/s，故B错误；根据速度与位移的关系有0－v02＝2as，解得从x2位置开始到汽车完全停止的位移大小为s＝＝24 m，在a­x图像中，x1～x2段图线与横轴围成的面积的2倍等于速度平方之差，设汽车减速之前的速度为v，则有v2－v02＝2××27 m×3 m/s2，解得v＝15 m/s，所以从司机发现警示牌到汽车停止过程汽车行驶的距离为L＝vt1＋(x2－x1)＋s＝(6＋27＋24)m＝57 m，故C错误，D正确。 8．解析：(1)0～2 s内的平均速度大小＝ m/s＝2.4 m/s，方向与正方向相同。 (2)44.2～46.2 s内的加速度大小a＝ m/s2＝0.1 m/s2，方向与正方向相同。 (3)44.2～46.2 s内的位移大小x＝ m＝4.2 m，方向与正方向相同。 答案：(1)2.4 m/s，方向与正方向相同　 (2)0.1 m/s2，方向与正方向相同　 (3)4.2 m，方向与正方向相同 9．解析：(1)甲车先加速到最大速度，再以最大速度匀速行驶，此时所用时间最短 甲车加速到最大速度的时间t1＝＝5 s 设甲车以最大速度匀速行驶的时间为t2，由位移关系有t1＋vmt2－vB(t1＋t2)＝s－s′ 解得t2＝3 s 甲车与乙车间距为s′＝9 m时所用的最短时间 tmin＝5 s＋3 s＝8 s。 (2)从甲车与乙车间距为s′＝9 m时到甲、乙两车车头平齐时需要的时间t3＝＝3 s 此时甲车与丙车的距离 d1＝d－(vB－vC)(tmin＋t3)＝10 m。 (3)当甲车和丙车共速时恰不相撞，设甲车刹车的加速度大小为a1，则甲、丙两车的速度关系为vm－a1t4＝vC 位移关系为vCt4＋d1＝t4 解得a1＝5 m/s2。 答案：(1)8 s　(2)10 m　(3)5 m/s2 1 学科网（北京）股份有限公司 $