2.2 匀变速直线运动的速度与时间的关系 课后练习-2026-2027学年高一上学期物理人教版必修第一册

**基本信息** 分层梯度清晰，从基础概念到综合应用递进，通过选择、计算等题型巩固匀变速直线运动速度与时间关系，培养物理观念与科学思维。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |夯基础·保本科|匀变速运动判断、v-t图像理解、加速度公式直接应用|8题选择为主，如v-t图像公式识别（第2题），强化物理观念| |提能力·冲211|多过程运动分析、v-t图像综合比较、分段加速度计算|4题含多选与计算，如分段加速至最大速度（第11题），发展科学推理| |迎挑战·搏985|复杂情境多过程综合计算|1题综合计算（滑雪运动员坡底前后运动），体现模型建构与科学论证|

第2节　匀变速直线运动的速度与时间的关系 课后分层同步巩固练习 ~ 夯基础 · 保本科 ~ 题组一　匀变速直线运动 1.物体沿直线从静止开始运动,每隔2 s测一次速度,测量数据依次为0.5 m/s,1 m/s,2 m/s,4 m/s,……那么物体的运动为(　　) A.匀速直线运动 B.变加速直线运动 C.匀变速直线运动 D.无法确定 答案　B 解析　每隔2 s测一次速度,测量的速度是变化的,且增加得越来越快,物体的运动不是匀变速直线运动,B正确,A、C、D错误。 2.一个做匀变速直线运动的质点的v-t图像如图所示,由图像可知其速度—时间的关系为(　　) A.v=(4+2t) m/s B.v=(-4+2t) m/s C.v=(-4-2t) m/s D.v=(4-2t) m/s 答案　B 解析　由题中的v-t图像可知v0=-4 m/s,a=2 m/s2,代入公式v=v0+at可得v=(-4+2t) m/s,B正确。 3.(多选)甲、乙两物体在同一直线上做匀变速直线运动的速度—时间图像如图所示。由此可知(　　) A.甲和乙的初速度方向相同,大小之比为3∶1 B.在t=4 s时,两者的瞬时速度大小相等 C.甲和乙的加速度方向相同,大小之比为3∶1 D.甲和乙的加速度方向相反,大小之比为1∶1 答案　AD 解析　甲的初速度为3 m/s,乙的初速度为1 m/s,因此甲和乙的初速度方向相同,大小之比为3∶1,选项A正确;在t=4 s时,甲的瞬时速度为1 m/s,乙的瞬时速度为3 m/s,两者的瞬时速度大小不相等,选项B错误;甲沿正方向做匀减速直线运动,乙沿正方向做匀加速直线运动,甲的加速度为-0.5 m/s2,乙的加速度为0.5 m/s2,因此甲和乙的加速度方向相反,大小之比为1∶1,选项C错误,D正确。 题组二　速度与时间的关系 4.(2025·云南文山期中)纯电动汽车不排放污染空气的有害气体,具有较好的发展前景。比亚迪电动汽车在一次刹车测试中,初速度为21 m/s,经过3 s汽车停止运动。若将该过程视为匀减速直线运动,则这段时间内电动汽车加速度的大小为(　　) A.3 m/s2 B.7 m/s2 C.15 m/s2 D.18 m/s2 答案　B 解析　在一次刹车测试中,初速度为21 m/s,经过3 s汽车停止运动,根据速度时间公式可得0=v0-at,解得这段时间内电动汽车加速度的大小为a== m/s2=7 m/s2,故B正确。 5.物体做匀加速直线运动,到达A点时的速度为5 m/s,经3 s到达B点时的速度为14 m/s,再经过4 s到达C点,则它到达C点时的速度为(　　) A.23 m/s B.5 m/s C.26 m/s D.10 m/s 答案　C 解析　物体的加速度a== m/s2=3 m/s2,到达C点时的速度vC=vB+at=(14+3×4)m/s=26 m/s,故C正确。 6.高山滑雪,起源于阿尔卑斯山地域,又称“阿尔卑斯滑雪”或“山地滑雪”。若某滑雪运动员从斜坡上高速滑下,到达水平雪道时开始做初速度为10 m/s、加速度为4 m/s2的匀减速直线运动,则运动员在水平雪道上运动2 s后的速度为(　　) A.4 m/s B.0 C.2 m/s D.-2 m/s 答案　C 解析　设运动员在水平雪道上滑行速度减为零所用的时间为t,则根据速度时间关系可得0=v0-at,解得t== s=2.5 s,则可知运动员在水平雪道上运动2 s后的速度为v2=v0-at2=(10-4×2) m/s=2 m/s,故C正确。 7.一辆汽车沿平直的公路从静止开始匀加速行驶,到8 s末开始刹车,又经过4 s停下来,汽车刹车过程是匀减速运动,那么前后两段加速度的大小之比是(　　) A.1∶4 B.4∶1 C.1∶2 D.2∶1 答案　C 解析　根据速度与时间关系式v=v0+at,可知汽车从静止开始做匀加速直线运动,运动了8 s,则有v=8a1,汽车以初速度v做匀减速直线运动,运动了4 s停下来,则有0=v-4a2,联立解得a1∶a2=1∶2,故选项C正确。 8.2024年4月25日,我国在酒泉卫星发射中心用长征二号F遥十八运载火箭将神舟十八号载人飞船送入预定轨道,并与天和舱进行交会对接。如图所示,若发射过程中某段时间内火箭速度的变化规律为v=(2t+4)m/s,由此可知这段时间内(　　) A.火箭的加速度为4 m/s2 B.火箭的初速度为2 m/s C.在3 s末,火箭的瞬时速度为10 m/s D.火箭做匀速直线运动 答案　C 解析　根据公式v=v0+at,可知火箭的初速度为4 m/s,火箭的加速度为2 m/s2,故A、B错误;在3 s末,火箭的瞬时速度为v3=(2×3+4)m/s=10 m/s,故C正确;火箭做加速度为2 m/s2的匀加速直线运动,故D错误。 ~ 提能力 · 冲211 ~ 9.(多选)星级快车在平直的轨道上出站时能在150 s内匀加速到180 km/h,然后正常行驶。某次因意外列车以加速时的加速度大小将车速减至108 km/h。以初速度方向为正方向,则下列说法正确的是(　　) A.列车加速时的加速度大小为 m/s2 B.列车减速时,若运用v=v0+at计算瞬时速度,其中a=- m/s2 C.若用v-t图像描述列车的运动,减速时的图线在时间轴(t轴)的下方 D.列车由静止加速,1 min内速度可达20 m/s 答案　ABD 解析　180 km/h=50 m/s,108 km/h=30 m/s,列车匀加速运动时的加速度a1=== m/s2,故A正确;减速时,加速度方向与速度方向相反,则a2=- m/s2,故B正确;列车减速时,速度仍为正值,v-t图像中图线依然在时间轴t轴的上方,故C错误;由v=at可得v= m/s2×60 s=20 m/s,故D正确。 10.(多选)如图所示,A、B、C三辆汽车在同一平直训练场地上行驶,它们的v-t图像分别为图中的a、b、c,由图像可知(　　) A.三辆汽车中B车加速度最大 B.C汽车做加速度变大的加速直线运动 C.2 s末B车的速度为4 m/s D.第3 s末,B、C两汽车的加速度相同 答案　AC 解析　从图像可知,B车加速度最大,故A正确;c图线的斜率不变且大于0,则其加速度恒定且大于0,C车做匀加速直线运动,故B错误;B车的加速度为aB==-2 m/s2,则2 s末B车的速度为vB=v0+aBt2=4 m/s,故C正确;由于图线b的斜率大于图线c的斜率,因此B车的加速度大于C车的加速度,故D错误。 11.某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大小为5 m/s2,最大速度为200 m/s,飞行汽车从静止到加速至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　由匀变速直线运动的公式v=v0+at知,飞行汽车在跑道上行驶的时间为t1== s=20 s,飞行汽车从离开地面到加速至最大速度的时间为t2== s=32 s,故t=t1+t2=52 s,B正确。 12.(2024·陕西榆林期中)一滑块以初速度v0=16 m/s开始,从一固定的斜面底端匀减速上滑,5 s末的速度大小为8 m/s,方向沿斜面向上。斜面足够长,求: (1)滑块的加速度; (2)3 s末滑块的速度大小; (3)经过多长时间滑块的速度减为零? 答案　(1)1.6 m/s2,方向与初速度的方向相反　(2)11.2 m/s　(3)10 s 解析　(1)选取初速度的方向为正方向,根据加速度的定义式可得a== m/s2=-1.6 m/s2, 负号表示加速度的方向与初速度的方向相反。 (2)3 s末滑块的速度为v2=v0+at2=16 m/s-1.6×3 m/s=11.2 m/s。 (3)滑块速度减为零的时间 t减== s=10 s。 ~ 迎挑战 · 搏985 ~ 13.滑雪运动员不借助雪杖,以加速度a1由静止从山坡顶匀加速滑下,测得其20 s后的速度为20 m/s,50 s后到达坡底,又以加速度a2沿水平面做减速运动,经20 s恰好停止运动,运动员经过坡底时速度大小不变。求: (1)a1和a2的大小; (2)滑雪运动员到达坡底后再经过6 s时的速度大小。 答案　(1)1 m/s2　2.5 m/s2　(2)35 m/s 解析　(1)运动员下滑过程中的加速度大小 a1== m/s2=1 m/s2 运动员到达坡底时的速度大小 v2=a1t2=1×50 m/s=50 m/s 运动员在水平面上的加速度 a2== m/s2=-2.5 m/s2 即a2的大小为2.5 m/s2。 (2)运动员到达坡底后再经过6 s时的速度大小为v3=v2+a2t4=50 m/s-2.5×6 m/s=35 m/s。 学科网（北京）股份有限公司 $ 第2节　匀变速直线运动的速度与时间的关系 课后分层同步巩固练习 ~ 夯基础 · 保本科 ~ 题组一　匀变速直线运动 1.物体沿直线从静止开始运动,每隔2 s测一次速度,测量数据依次为0.5 m/s,1 m/s,2 m/s,4 m/s,……那么物体的运动为(　　) A.匀速直线运动 B.变加速直线运动 C.匀变速直线运动 D.无法确定 2.一个做匀变速直线运动的质点的v-t图像如图所示,由图像可知其速度—时间的关系为(　　) A.v=(4+2t) m/s B.v=(-4+2t) m/s C.v=(-4-2t) m/s D.v=(4-2t) m/s 3.(多选)甲、乙两物体在同一直线上做匀变速直线运动的速度—时间图像如图所示。由此可知(　　) A.甲和乙的初速度方向相同,大小之比为3∶1 B.在t=4 s时,两者的瞬时速度大小相等 C.甲和乙的加速度方向相同,大小之比为3∶1 D.甲和乙的加速度方向相反,大小之比为1∶1 4.(2025·云南文山期中)纯电动汽车不排放污染空气的有害气体,具有较好的发展前景。比亚迪电动汽车在一次刹车测试中,初速度为21 m/s,经过3 s汽车停止运动。若将该过程视为匀减速直线运动,则这段时间内电动汽车加速度的大小为(　　) A.3 m/s2 B.7 m/s2 C.15 m/s2 D.18 m/s2 5.物体做匀加速直线运动,到达A点时的速度为5 m/s,经3 s到达B点时的速度为14 m/s,再经过4 s到达C点,则它到达C点时的速度为(　　) A.23 m/s B.5 m/s C.26 m/s D.10 m/s 6.高山滑雪,起源于阿尔卑斯山地域,又称“阿尔卑斯滑雪”或“山地滑雪”。若某滑雪运动员从斜坡上高速滑下,到达水平雪道时开始做初速度为10 m/s、加速度为4 m/s2的匀减速直线运动,则运动员在水平雪道上运动2 s后的速度为(　　) A.4 m/s B.0 C.2 m/s D.-2 m/s 7.一辆汽车沿平直的公路从静止开始匀加速行驶,到8 s末开始刹车,又经过4 s停下来,汽车刹车过程是匀减速运动,那么前后两段加速度的大小之比是(　　) A.1∶4 B.4∶1 C.1∶2 D.2∶1 8.2024年4月25日,我国在酒泉卫星发射中心用长征二号F遥十八运载火箭将神舟十八号载人飞船送入预定轨道,并与天和舱进行交会对接。如图所示,若发射过程中某段时间内火箭速度的变化规律为v=(2t+4)m/s,由此可知这段时间内(　　) A.火箭的加速度为4 m/s2 B.火箭的初速度为2 m/s C.在3 s末,火箭的瞬时速度为10 m/s D.火箭做匀速直线运动 ~ 提能力 · 冲211 ~ 9.(多选)星级快车在平直的轨道上出站时能在150 s内匀加速到180 km/h,然后正常行驶。某次因意外列车以加速时的加速度大小将车速减至108 km/h。以初速度方向为正方向,则下列说法正确的是(　　) A.列车加速时的加速度大小为 m/s2 B.列车减速时,若运用v=v0+at计算瞬时速度,其中a=- m/s2 C.若用v-t图像描述列车的运动,减速时的图线在时间轴(t轴)的下方 D.列车由静止加速,1 min内速度可达20 m/s 10.(多选)如图所示,A、B、C三辆汽车在同一平直训练场地上行驶,它们的v-t图像分别为图中的a、b、c,由图像可知(　　) A.三辆汽车中B车加速度最大 B.C汽车做加速度变大的加速直线运动 C.2 s末B车的速度为4 m/s D.第3 s末,B、C两汽车的加速度相同 11.某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大小为5 m/s2,最大速度为200 m/s,飞行汽车从静止到加速至最大速度所用的时间为(　　) A.40 s B.52 s C.88 s D.100 s 12.(2024·陕西榆林期中)一滑块以初速度v0=16 m/s开始,从一固定的斜面底端匀减速上滑,5 s末的速度大小为8 m/s,方向沿斜面向上。斜面足够长,求: (1)滑块的加速度; (2)3 s末滑块的速度大小; (3)经过多长时间滑块的速度减为零? ~ 迎挑战 · 搏985 ~ 13.滑雪运动员不借助雪杖,以加速度a1由静止从山坡顶匀加速滑下,测得其20 s后的速度为20 m/s,50 s后到达坡底,又以加速度a2沿水平面做减速运动,经20 s恰好停止运动,运动员经过坡底时速度大小不变。求: (1)a1和a2的大小; (2)滑雪运动员到达坡底后再经过6 s时的速度大小。 学科网（北京）股份有限公司 $