第1章 第2讲 匀变速直线运动的规律(课时作业Word)-【高考领航】2027年高考物理大一轮复习学案

**基本信息** 聚焦匀变速直线运动，以"公式应用-推论迁移-情境建模"为逻辑主线，通过高考真题与模拟题系统训练物理观念与科学思维。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |基本规律应用|4题|速度位移公式、平均速度公式|从基本公式到刹车问题，构建运动学计算框架| |推论应用|3题|中间时刻速度、逆向思维法|通过相邻相等时间位移差深化科学推理| |多过程问题|3题|分段分析法、运动学公式联用|结合自动门/高铁情境，培养模型建构能力| |创新情境题|1题|运动学图像转换|联系实际场景，提升综合应用与质疑创新素养|

限时规范训练(2) (建议用时：40分钟　满分：63分) (选择题1～4、6～8题每题5分，9～10题每题6分，共47分) [基础分组训练] 题组1　匀变速直线运动的基本规律及应用 1．(2025·新课标卷，1)我国自主研发的CR450动车组试验时的速度可达450 km/h。若以120 m/s的初速度在平直轨道上行驶的CR450动车组，匀减速运行14.4 km后停止，则减速运动中其加速度的大小为(　　) A．0.1 m/s2　　　　　　　　 B．0.5 m/s2 C．1.0 m/s2 D．1.5 m/s2 解析：B　根据速度位移关系0－v02＝－2ax，其中v0＝120 m/s，x＝14 400 m，代入数据可得减速运动中其加速度的大小a＝0.5 m/s2，故选B。 2．(2025·湖北武汉三模)某场足球比赛中，一球员不小心踢歪了球，足球往边界滚去。足球距离边界35 m时，速度v0＝12 m/s，加速度a＝2 m/s2，若将足球的运动看作匀减速直线运动，下列说法正确的是(　　) A．足球到达不了边界 B．经过6 s，足球越过了边界 C．经过7 s，足球恰好到达边界 D．经过8 s，足球距离边界3 m 解析：B　足球停止所需时间为t＝＝6 s，位移为x＝t＝36 m，Δx＝36 m－35 m＝1 m，可见经过6 s，足球越过了边界，且经过8 s，足球距离边界1 m。故选B。 3．(2025·贵州贵阳二模)在高速公路行驶时，司机发现前方障碍物后立即刹车。已知汽车以20 m/s的速度匀速行驶，司机的反应时间为0.5 s，刹车后汽车做匀减速直线运动，加速度大小为4 m/s2。下列说法正确的是(　　) A．汽车在反应时间内行驶的距离为15 m B．刹车后汽车经过2.5 s停止 C．若障碍物距离汽车45 m，则会发生碰撞 D．汽车从发现障碍物到停止的总位移为50 m 解析：C　在反应时间内，汽车做匀速运动，行驶距离为x1＝v0t1＝10 m，故A错误；停止时，末速度为0，则车停下来用时t2＝＝5 s，故B错误；刹车后行驶的距离x2＝·t2＝50 m，停止的总位移为x1＋x2＝60 m，若障碍物距离汽车45 m，则会发生碰撞，故C正确，D错误。 4．(多过程问题)(2024·海南卷，5)商场自动感应门如图所示，人走近时两扇门从静止开始同时向左右平移，经4 s恰好完全打开，两扇门移动距离均为2 m，若门从静止开始以相同加速度大小先匀加速运动后匀减速运动，完全打开时速度恰好为0，则加速度的大小为(　　) A．1.25 m/s2 B．1 m/s2 C．0.5 m/s2 D．0.25 m/s2 解析：C　设门开启的过程中最大速度为v，已知门从静止开始以相同大小的加速度先匀加速运动后匀减速运动，可知加速过程和减速过程的时间均为2 s，且加速过程和减速过程的平均速度均为，由x＝vt有x＝×2 s＋×2 s，解得v＝1 m/s，则加速度a＝，C正确。 5．(6分)(多过程问题)(2025·广西河池二模)某同学站在高铁站台安全区内用手机测量高铁进站的运动。从高铁第一节车厢头部经过该同学时开始计时，经50 s第七节车厢尾部刚好停在该同学面前，然后他向列车车尾方向行走了45步到达第八节车厢尾部。已知该同学步长约为60 cm，假设高铁做匀变速直线运动，每节车厢长度相同，试估算：(结果均保留2位有效数字) (1)测量时段高铁的加速度大小； (2)开始计时时高铁的速度大小。 解析：(1)根据题意可知一节车厢的长度L＝0.6×45 m＝27 m 根据位移时间关系7L＝at2 解得测量时段高铁的加速度大小a＝0.1512 m/s2≈0.15 m/s2。 (2)根据速度时间关系v＝at 代入数据可得开始计时时高铁的速度大小v＝7.56 m/s≈7.6 m/s。 答案：(1)0.15 m/s2　(2)7.6 m/s 题组2　匀变速直线运动的推论及应用 6．(2025·北京海淀二模)一辆做匀减速直线运动的汽车，依次经过a、b、c三点。已知汽车在ab间与bc间的运动时间均为1 s，ab段的平均速度是10 m/s，bc段的平均速度是5 m/s，则汽车做匀减速运动的加速度大小为(　　) A．2.5 m/s2 B．5 m/s2 C．7.5 m/s2 D．10 m/s2 解析：B　质点在ab段，根据平均速度等于中间时刻的瞬时速度有＝v0.5s＝10 m/s，同理可知，在bc段有＝v1.5 s＝5 m/s，汽车做匀减速运动的加速度a＝＝－5 m/s2，则汽车做匀减速运动的加速度大小为5 m/s2。故选B。 7．(2025·江西新余二模)弹道凝胶是用来模拟测试子弹对人体破坏力的一种凝胶，它的密度、性状等物理特性都非常接近于人体肌肉组织。某实验者在桌面上紧挨着放置6块完全相同的透明凝胶，枪口对准凝胶的中轴线射击，子弹即将射出第6块凝胶时速度恰好减为0，子弹在凝胶中运动的总时间为t，假设子弹在凝胶中的运动可看做匀减速直线运动，子弹可看作质点，则以下说法正确的是(　　) A．子弹穿透第3块凝胶时，速度为刚射入第1块凝胶时的一半 B．子弹穿透前2块凝胶所用时间为t C．子弹穿透第2块凝胶所用时间为t D．子弹穿透第1块与最后1块凝胶的平均速度之比为∶1 解析：B　根据题意可知，因为子弹做匀减速直线运动，可将其视为反向的初速度为0的匀加速直线运动，设加速度为a，每块凝胶的长度为d，开始进入时的速度为v6，子弹穿透第3块凝胶时的速度为v3，则有v62－v32＝2a·3d，v62＝2a·6d，解得v3＝v6，故A错误；根据题意，设子弹穿透后4块凝胶的时间为t4，由运动学公式有6d＝at42，解得t4＝t，则子弹穿透前2块凝胶所用时间为Δt＝t－t4＝t，故B正确；设子弹穿透后5块凝胶的时间为t5，则有5d＝at52，解得t5＝t，则子弹穿透第2块凝胶所用时间为Δt5＝t5－t4＝t，故C错误；设子弹穿透最后1块凝胶的时间为t1，则有d＝at12，解得t1＝t，子弹穿透第1块凝胶所用时间为Δt6＝t－t5＝t，由公式可得，子弹穿透第1块与最后1块凝胶的平均速度之比为∶＝t1∶Δt6＝1∶，故D错误。 8．(课标变化题：情境创设)(2026·吉林松原模拟)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 解析：D　由题意分析A、B、C、D四点，因汽车经过AB段所用时间和BC段所用时间相等均为t＝1 s，则由位移差公式Δx＝aT2，可知a＝，A错误；由匀变速直线运动的推论可知CD段的平均速度大小为该段初末速度大小的平均值，即＝1 m/s，故vC＝2 m/s，则对汽车由A到C的运动进行逆向思维有vA＝vC＋2at＝18 m/s，B错误；由匀变速直线运动推论可知vB＝＝10 m/s，则AB段的平均速度大小为＝14 m/s，xAB＝·t＝14 m，C错误，D正确。 [创新提升训练] 9．(2026·湖南长郡中学开学考)有一辆汽车在一个沙尘暴天气中匀速行驶，司机突然模糊地看到正前方十字路口有一路障，他立即采取刹车，未发生事故。已知该汽车在水平路面上刹车时位移随时间变化的规律式为x＝20t－2t2(x的单位是m，t 的单位是s)。则关于该汽车的运动，下列判断中正确的是(　　) A．刹车过程中的加速度大小为2 m/s2 B．刹车后6 s内的位移48 m C．刹车后，汽车第一个1 s内，第二个1 s内，第三个1 s内，第四个1 s内位移之比为19∶17∶15∶13 D．刹车全过程的平均速度为10 m/s 解析：D　根据x＝v0t＋at2，得汽车的初速度v0＝20 m/s，加速度a＝－4 m/s2，A错误；汽车刹车所需的时间t＝ s＝5 s，故汽车在5 s末已经停止，故6 s内的位移x＝20t－2t2＝20×5 m－2×52 m＝50 m，B错误；刹车后，汽车5 s内停下，由逆向思维，根据x＝at2，第1 s内、第2 s内、第3 s内…位移之比为1∶3∶5∶7∶9，那么刹车后，汽车第一个1 s内，第二个1 s内，第三个1 s内，第四个1 s内位移之比为9∶7∶5∶3，C错误；刹车后5 s末汽车已停止，故刹车全过程的平均速度为＝10 m/s，D正确。故选D。 10．(2026·安徽合肥模拟)某人驾驶一辆汽车以速度v0匀速行驶，某时刻汽车开始刹车，测得第1 s内的位移大小为6 m，第4 s内的位移大小为0.25 m。若汽车刹车可看做匀减速直线运动，则(　　) A．汽车第4 s末还未停下来 B．汽车初速度v0＝8 m/s C．汽车第3 s末的速度大小为1 m/s D．汽车前4 s的平均速度大小为3.5 m/s 解析：C　设初速度为v0，加速度为a(匀减速，故 a<0)，根据题意第1 s内有s1＝＝v0＋0.5a＝6 m，刹车时间tstop＝，若 tstop>4 s，则有s4－s1＝(4－1)aT2＝3a＝－5.75 m，联立可得a＝－ m/s2，v0＝ m/s，t＝ s<4 s，与假设不符，故tstop<4 s，设第4 s内运动的时间为t0，刹车逆过程则有s4＝t02＝0.25 m，s1＝(2＋t0)2＝6 m，解得t0＝0.5 s，|a|＝，则可解得v0＝7 m/s，故AB错误；汽车第3 s末的速度大小为 v3＝v0＋3a＝1 m/s，故C正确；前4 s总位移s＝×3.5 m＝12.25 m，平均速度 m/s＝3.0625 m/s，故D错误。故选C。 11．(10分)(课标变化题：情境创设)(2026·山东青岛模拟)青岛地铁1号线为跨海地铁线路，线路全长60.11千米，共设置41座车站，全部为地下车站。从S站到T站是一段直线线路，全程3.3 km，列车运行最大速度为72 km/h。为了便于分析，我们用图乙模型来描述这个运动，列车在S站从静止开始做匀加速直线运动，达到最大速度后立即做匀速直线运动，进站前从最大速度开始做匀减速直线运动，直至到T站停车，且加速时的加速度大小为减速时的加速度大小的二分之一。现匀加速运动过程中依次经过A、B、C点，A→B用时3 s，B→C用时5 s，且AB长12.6 m，BC长45.0 m。求： 甲　　　　　　　　　　　乙　　　 (1)S、A两点之间的距离； (2)列车匀速行驶的时间。 解析：(1)根据可知 BC段中间时刻的速度v2＝＝9 m/s AB段中间时刻的速度v1＝＝4.2 m/s 根据v＝v0＋at，解得a1＝＝1.2 m/s2 则vC＝v2＋a1××tBC＝12 m/s 由运动学公式有vC2＝2a1(xSA＋xAB＋xBC) 解得xSA＝2.4 m。 (2)列车运行的最大速度vm＝72 km/h＝20 m/s 由v2－v02＝2ax得匀加速阶段的位移x1＝ m 匀减速阶段的位移x2＝ m 匀速运动时间t3＝＝152.5 s。 答案：(1)2.4 m　(2)152.5 s 学科网（北京）股份有限公司 $