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

**基本信息** 分层清晰，从基础概念到复杂应用递进，通过生活情境与工程问题融合，强化物理观念与科学思维，适配新授课分层巩固需求。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |A组基础巩固练|匀变速运动特征、速度公式直接应用、v-t图像基础分析|单一知识点直接考查，如刹车过程判断，夯实物理观念| |B组能力提升练|多过程运动分析、实际情境问题（高铁制动）|结合生活情境，如滑雪轨道运动，培养科学推理| |C组素养拔高练|复杂运动规划（列车过隧道）|工程问题建模，需综合减速、匀速、加速过程，体现科学态度与责任|

第二章 7　匀变速直线运动的速度与时间的关系 A组 基础巩固练 1.一辆汽车的刹车过程可视为匀减速直线运动。关于该汽车在此过程的运动情况,下列说法正确的是(　　) A.速度越来越小 B.加速度越来越小 C.速度的变化率越来越小 D.相同时间内速度的变化量越来越小 2.一艘快艇以2 m/s2的加速度在海面上做匀加速直线运动,快艇的初速度是6 m/s,12 s末时的速度大小是(　　) A.22 m/s B.26 m/s C.30 m/s D.48 m/s 3.(2026海南儋州高一月考)一名滑雪爱好者(可视为质点)以8 m/s的速度滑行时不慎摔倒,他随即沿着滑雪道(可视为斜坡)以恒定的加速度直线下滑。他摔倒后2.0 s时的速度为3 m/s,则从他摔倒到停下来所用的时间为(　　) A.0.8 s B.1.6 s C.3.2 s D.6.4 s 4.(多选)(2026黑龙江哈尔滨高一阶段练习)给滑块一初速度v0=20 m/s,使它沿光滑斜面向上做匀减速运动,加速度大小为5 m/s2,当滑块速度大小变为时,所用时间可能是(物体沿斜面向上运动和向下运动时加速度不变)(　　) A.1 s B.2 s C.4 s D.6 s 5.动车为人们出行提供了极大的便利。若动车的进出站都可视为匀变速直线运动,某一次测得进站过程的加速度相比出站要大,则下列图像能正确反映本次动车进出车站的过程的是(　　) 6.在水平方向上做直线运动的物体的v-t图像如图所示,下列说法错误的是(　　) A.4~7 s内物体做匀变速运动 B.0~4 s内物体的加速度为1 m/s2 C.4~6 s内物体向负方向运动 D.t=7 s时物体的速度为-4 m/s 7.做直线运动的物体,其v-t图像如图所示,根据v-t图像求: (1)第1 s内,物体加速度的大小; (2)第2 s内和第4 s内物体加速度的大小; (3)第4 s内,物体速度的变化量。 B组 能力提升练 8.如图所示,一小球从A点由静止开始沿斜面向下做匀变速直线运动,若到达B点时速度为v,到达C点时速度为2v,从A到B用时t1,从B到C用时t2,则t1∶t2等于(　　) A.1∶1 B.1∶2 C.1∶3 D.1∶4 9.(多选)(2026河北唐山高一阶段练习)在瑞士举办的2025年世界自由式及单板滑雪锦标赛上,中国选手凭借出色的表现,成功晋级女子平行大回转决赛。如图所示,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,之后在水平轨道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,下列说法正确的是(　　) A.运动员在第4 s末恰好经过B点 B.运动员在减速过程中的加速度大小为2 m/s2 C.运动员在第10 s末恰好停在C点 D.运动员从A点运动到C点的过程中的最大速度大小为 m/s 10.(2026云南玉溪高一阶段练习)中国高铁凭借具有独立自主知识产权的高铁建设和装备制造技术体系,为世界高铁贡献中国方案。高速列车运行速度快,对制动系统的性能要求较高,高速列车上安装有多套制动装置——风翼制动系统、电磁制动系统、空气制动系统、摩擦制动系统等。某高速列车正以v0=288 km/h的速度匀速行驶在直线轨道上,前方并列轨道上有另一辆高速列车相向而来,高速列车需要减速以便会车。高速列车先将风翼制动系统打开做匀减速直线运动,经60 s高速列车的速度减小到v1=180 km/h,此时高速列车再将电磁制动系统打开,获得大小为a2=1 m/s2的加速度继续做匀减速直线运动,速度达到v2=108 km/h时两高速列车相遇,高速列车开始做匀速直线运动,经过4 s的会车时间后,高速列车做匀加速直线运动,速度达到288 km/h后重新做匀速直线运动。已知高速列车做匀加速直线运动的时间恰好是做匀减速直线运动的总时间的,取高速列车开始做减速直线运动的时刻为0,求: (1)高速列车只打开风翼制动系统时的加速度大小; (2)高速列车做匀加速直线运动阶段的加速度大小; (3)t=120 s时高速列车的速度大小。 C组 素养拔高练 11.长为L的高速列车在平直轨道上正常行驶,速度为v0,要通过前方一长为nL的隧道,当列车的任一部分处于隧道内时,列车的速度都不允许超过v(v<v0)。已知列车加速和减速时的加速度大小分别为a和1.5a,则列车从减速开始至回到正常行驶速度v0所用时间至少为(　　) A. B. C. D. 参考答案 1.A　在匀减速直线运动中,速度随时间均匀减小,相同时间内速度的变化量不变,加速度不变,速度的变化率不变。故选A。 2.C　由速度公式可得,快艇在12 s末的速度为v=v0+at=(6+2×12) m/s=30 m/s,故选C。 3.C　根据a=可知滑雪爱好者的加速度大小a= m/s2=2.5 m/s2,则从他摔倒到停下来用时t= s=3.2 s。故选C。 4.BD　规定初速度方向为正方向,根据题意可知速度可能为v=或-,由v=v0-at代入题中数据,联立解得t=2 s或6 s。故选B、D。 5.C　动车进站做减速运动,出站做加速运动,v-t图像的斜率表示加速度,动车进站过程的加速度相比出站要大,减速运动的斜率绝对值大于加速运动的斜率绝对值。故选C。 6.C　由速度时间公式v=v0+at可知,v-t图像的斜率表示加速度,4~7 s内斜率不变,物体做匀变速运动,故A正确,不符合题意;同理可知a1= m/s2=1 m/s2,故B正确,不符合题意;4~6 s内速度为正值,说明物体向正方向运动,故C错误,符合题意;t=7 s时物体的速度为-4 m/s,故D正确,不符合题意。 7.解析 (1)v-t图像斜率的绝对值表示加速度的大小,由图像可知,第1 s内加速度的大小为a1= m/s2=4 m/s2。(2)第2 s内和第4 s内图像斜率相同,则加速度大小相同,大小为a2= m/s2=2 m/s2。(3)在第4 s内,物体速度的变化量为Δv=-2 m/s-0=-2 m/s,负号表示其方向与正方向相反。 答案 (1)4 m/s2　(2)2 m/s2　2 m/s2　(3)-2 m/s 8.A　从A到B的过程,由运动学公式得v=at1,从A到C的过程,由运动学公式得2v=a(t1+t2),联立解得t1∶t2=1∶1。 9.BCD　由题可知,第2 s末运动员在倾斜轨道AB上,设其加速度大小为a1,则有a1= m/s2=4 m/s2,可知第4 s末运动员已到水平轨道BC,设运动员在水平轨道BC上的加速度大小为a2,则有a2= m/s2=2 m/s2,设运动员在倾斜轨道AB上运动的时间为tAB,到达B点的速度为vB,在倾斜轨道AB上,有vB=a1tAB,6 s末运动员的速度v6=vB-a2(6 s-tAB)=8 m/s,代入数据解得tAB= s,vB= m/s,故A错误,B、D正确;B点的速度即运动过程中的最大速度,运动员在水平轨道BC上的运动时间tBC= s,则整个过程中运动员运动的时间t=tAB+tBC=10 s,故C正确。 10.解析 (1)v0=288 km/h=80 m/s,v1=180 km/h=50 m/s 高速列车只打开风翼制动系统时的加速度a1= 解得a1=-0.5 m/s2 高速列车只打开风翼制动系统时的加速度大小为0.5 m/s2。 (2)v2=108 km/h=30 m/s,高速列车打开电磁制动系统做匀减速直线运动的时间t2= 根据题意,高速列车做匀加速直线运动的时间t4=(t1+t2) 高速列车做匀加速直线运动阶段的加速度a3= 解得a3=1.25 m/s2。 (3)高速列车从开始做匀减速直线运动到恢复做匀速直线运动的时间t总=t1+t2+t3+t4 解得t总=124 s 分析可知t=120 s时高速列车处于匀加速直线运动阶段,有v=v2+a3(t-t1-t2-t3) 解得v=75 m/s。 答案 (1)0.5 m/s2　(2)1.25 m/s2　(3)75 m/s 11.B　当列车的任一部分处于隧道内时,列车的速度不允许超过v(v<v0),则列车进隧道前必须减速到v,则有v=v0-at1,解得t1=;通过隧道时做匀速运动,位移为(n+1)L,故所用时间t2=;列车尾部出隧道后立即加速到v0,有v0=v+at3,解得t3=;则列车从减速开始至回到正常行驶速度v0所用时间至少为t=t1+t2+t3=。故选B。 7 学科网（北京）股份有限公司 $