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

**基本信息** 该同步练习通过“基础概念识别-公式应用-综合情境分析”的分层设计，系统覆盖匀变速直线运动速度与时间关系的核心知识点，强化物理观念建构与科学思维培养。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |题组一（基础）|匀变速直线运动概念、v-t图像基础识别|以动车出站（题1）、匀减速基本规律（题2）为情境，聚焦运动观念的初步建立| |题组二（进阶）|速度公式应用、v-t图像综合分析、多过程运动、实际问题|包含航母舰载机（题3）、奋斗者号上浮（题15）等真实情境，通过图像斜率计算（题8）、多过程时间求解（题14）培养科学推理能力|

2026年高一物理同步讲义 编号：2-2 人教版必修第一册第二章匀变速直线运动的研究 第2节　匀变速直线运动的速度与时间的关系 题组一　匀变速直线运动 1．动车出站的起动过程可视为从静止开始的匀加速直线运动。下列v-t图像中，能正确表示动车出站过程速度随时间变化规律的是（　　） A．B．C． D． 【答案】D 【详解】动车从静止开始做匀加速直线运动，其图像是一条倾斜直线，且速度逐渐增大。 故选D。 2．某物体做匀减速直线运动，其加速度为，在任意1秒中（　　） A．该秒末速度比前1秒初速度小2m/s B．该秒末速度比初速度大2m/s C．该秒初速度是末速度的2倍 D．该秒末速度比初速度小2m/s 【答案】D 【详解】A．前1秒初至该秒末的时间间隔为2s，速度变化量，故该秒末速度比前1秒初速度小4m/s，故A错误。 BD．根据加速度的定义，在任意1秒内，速度的变化量为 即该秒末速度比初速度小2m /s ，故B错误，D正确。 C．该秒初速度v0 与末速度v的关系为，初速度比末速度大2m/s，但比值不一定是2倍，故C错误。故选D。 题组二　速度与时间的关系 3．航母舰载战斗机是重要的海上作战力量。某舰载战斗机先在航母甲板跑道上的加速度大小为，速度达到后离开跑道沿直线飞向天空，离开跑道后的加速度大小为，最大速度为，舰载战斗机从静止到加速至最大速度所用的时间为（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】根据匀变速直线运动的公式，可得战斗机在跑道上行驶的时间为 战斗机从离开跑道到加速至最大速度的时间为 则舰载战斗机从静止到加速至最大速度所用的时间为 故选A。 4．某同学骑自行车经过一个下坡路段，初始速度为2m/s，经过2s后，速度变为6m/s，整个过程可视为匀加速直线运动，则自行车在这段时间内的加速度大小为（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】设，，，根据匀加速直线运动的速度时间关系，以初速度方向为正方向，有 代入数据得 故选C。 5．某厂家在测试一新能源汽车性能时，让测试车辆沿一平直公路行驶。某段时间内利用安装在车上的速率传感器获得的图像如图所示。关于该段时间内测试车的运动情况，下列说法正确的是（　　） A．时间内运动方向与加速度方向相同 B．时间内做匀变速直线运动 C．时间内加速度的大小逐渐增大 D．时间内运动方向保持不变 【答案】D 【详解】A．由图像可知时间内车的速度一直在减小，运动方向与加速度方向相反，A错误； B．由图像可知时间内车的速度不变，做匀速直线运动，B错误； C．图像的斜率表示加速度，时间内加速度的大小逐渐变小，C错误； D．由图像可知时间内车的速度一直为正值，运动方向不变，D正确。 故选D。 6．我校课外活动某小组自制一枚土火箭，设火箭发射实验时，火箭由地面竖直向上发射，取向上为正方向。火箭升空后某时刻开始计时，图像如图所示，由图像可知（　　） A．0-2s时间内火箭做匀加速运动 B．2s-4s时间内火箭的加速度大小为，方向在3s时改变 C．0-2s时间内火箭上升，2s时火箭开始下落 D．3s时火箭离地面最远 【答案】D 【详解】A．由图可知时间内火箭速度增加，但是图像为曲线，火箭做变加速运动，故A错误； B．根据图像的斜率为加速度可知，2s-4s时间内火箭的加速度大小为 但是方向在3s时没有改变，故B错误； C．由图可知，3s时火箭速度反向，开始下落，故C错误； D．火箭上升到最高点时离地面最远，在最高处时速度为零，所以3s时刻火箭离地面最远，故D正确。 故选D。 7．某课外研究小组从地面竖直向上发射“水火箭”，测绘出“水火箭”速度v随时间t变化的图像如图所示。关于“水火箭”的运动，下列说法正确的是（     ） A．t1时刻“水火箭”到达最高点 B．0~t1时间内“水火箭”加速度先减小后增大 C．0~t1时间内“水火箭”速度一直增大 D．t1~t2时间内，“水火箭”匀减速下降 【答案】C 【详解】A．由图可知，时刻后速度减小，但仍为正值，运动方向始终没有改变，故时刻后仍在上升，没有到达最高点，故A错误； B．图斜率表示加速度，由图可知时间内，图像斜率先增大后减小，故B错误； C．由图可知时间内“水火箭”速度一直增大，故C正确； D．由图可知时间内，“水火箭”匀减速上升，故D错误。 故选C。 8．某舰载机起飞时，在第2s内的v—t图像如图所示，该段时间内舰载机加速度的大小为（   ） A．10m/s2 B．20m/s2 C．30m/s2 D．40m/s2 【答案】B 【详解】根据加速度的定义式 故选B。 9．汽车在水平地面上因故刹车，可以看作是匀减速直线运动，其速度与时间的关系是：，则刹车过程汽车的初速度和加速度为（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】根据匀变速直线运动规律 结合给定关系 可得， 故选B。 10．一物体做匀变速直线运动，某时刻速度为10m/s，历时10s，物体速度大小为5m/s，则下面说法正确的是（     ） A．该物体一定做匀减速直线运动，加速度大小为 B．该物体在此时间内可能一直做匀减速直线运动，加速度大小为 C．该物体在此时间内可能先匀减速直线运动再匀加速直线运动，加速度大小为 D．该物体在此时间内不可能做匀加速直线运动 【答案】B 【详解】若历时10s时的速度方向与初速度方向相同，则加速度： 若历时10s时的速度方向与初速度方向相反，则加速度： 所以该物体在此时间内可能一直做匀减速直线运动，加速度大小为，也可能物体在此时间内先匀减速直线运动再反向匀加速直线运动，加速度大小为，故B正确，ACD错误。 故选B。 11．汽车的尾部有时会对车的性能做出标识，某品牌汽车标有“45TFS”，如图所示。其中“45”称为值，表示车的加速性能，值的大小为车辆从静止加速到速度为（百公里加速）的平均加速度（国际单位制）的10倍。由此推算，该车的百公里加速时间约为（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】根据题意，G值的大小为车辆百公里加速的平均加速度（国际单位制）的10倍，则有 将车辆速度的单位换算为国际单位制 根据匀变速直线运动速度与时间的关系，则该车百公里加速时间约为 故选C。 12．纯电动汽车在行驶过程中无尾气污染，能显著改善城市空气质量，减少雾霾，造福公众健康。其越来越多走入人们的生活，在某型号电动汽车启动测试中（可视为匀加速直线运动），测得第末的速度比第末的速度小，则电动汽车在该段时间内的加速度大小为（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】设初速度为，加速度为，第1s末速度为 第5s末速度为 由题意 联立解得，故选C。 13．某物体沿一直线运动，其v-t图像如图所示，下列描述正确的是（     ） A．第1s内和第2s内物体的速度方向相反 B．第1s内和第2s内物体的加速度方向相反 C．第3s内物体的速度方向和加速度方向相反 D．第2s内物体的加速度为零 【答案】B 【详解】A．在速度-时间图像中速度的正负表示运动方向，第1s内和第2s内物体的速度均为正方向，运动方向相同，A错误； B．由于图像的斜率表示加速度，可知第1s内加速度为正方向，第2s内加速度为负方向，所以第1s内和第2s内物体的加速度方向相反，B正确； C．第3s内物体速度为负方向，斜率为负即加速度为负方向，所以第3s内物体的速度方向和加速度方向相同，C错误； D．从第1s末到第3s末物体做匀变速直线运动，加速度即斜率为定值，不为零，D错误。 故选B。 14．一家从事创新设计的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2m/s2，速度达到40m/s后离开地面。离开跑道后的加速度大小为5m/s2，最大速度为200m/s。该飞行汽车沿直线从静止加速到最大速度所用的时间为（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】在跑道上的运动时间 在空中的运动时间 则运动的总时间 t=t1+t2=20s+32s=52s 故选C。 15．2020年11月10日，中国载人深潜器“奋斗者”号在马里亚纳海沟成功坐底，创造了10 909米的中国载人深潜新纪录，标志着我国在大深度载人深潜领域达到世界领先水平。假设“奋斗者”号完成海底任务后竖直上浮，从上浮速度为v开始计时，此后“奋斗者”号匀减速上浮，经过时间t0上浮到海面，速度恰好减为零，则“奋斗者”号在t（t<t0）时刻的速度为（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】“奋斗者”号匀减速上浮，经过t0上浮到海面，速度恰好减为零，则其加速度为 可得其在t时刻的速度为 v'=v+at= A正确。 故选A。 16．独轮摩托车是一种新型交通工具，它是通过内置的一对陀螺仪来实现平衡的，而它的速度则是由倾斜程度来控制的，想要加速则向前倾，减速和后退则向后倾。外教阿里骑着一款独轮摩托车从静止开始以1.6 m/s2的加速度沿直线匀加速行驶了4 s，又以1.2 m/s2的加速度沿直线匀减速行驶了3 s，然后做匀速直线运动，则独轮摩托车做匀速直线运动的速度大小为（　　） A．6.4 m/s B．3.6 m/s C．2.8 m/s D．10 m/s 【答案】C 【详解】匀加速行驶4 s时，有 v1=v0+at=0+1.6×4 m/s=6.4 m/s 匀减速行驶3 s时，有 v2=v1+a't'=6.4 m/s-1.2×3 m/s=2.8 m/s 故匀速行驶时 v3=v2=2.8 m/s 故选C。 17．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 【答案】A 【详解】从A到B的过程，由运动学公式得 从A到C的过程，由运动学公式得 联立解得 18．在足够长的光滑斜面上，有一物体以10 m/s的初速度沿斜面向上运动，如果物体的加速度大小始终为5 m/s2，方向沿斜面向下。那么经过3 s时的速度大小和方向是（　　） A．25 m/s，沿斜面向上 B．5 m/s，沿斜面向下 C．5 m/s，沿斜面向上 D．25 m/s，沿斜面向下 【答案】B 【详解】取初速度方向为正方向，则v0＝10  m/s，a＝－5 m/s2，由 v＝v0＋at 可得，当t＝3 s时，v＝－5 m/s，“－”表示物体在t＝3 s时速度方向沿斜面向下。 故选B。 19．一辆以12m/s的速度沿平直公路行驶的汽车，因发现前方有险情而紧急刹车，刹车后获得大小为4m/s2的加速度，汽车刹车后2s末的速度为（　　） A．0 B．2m/s C．4m/s D．20m/s 【答案】C 【详解】汽车的刹车时间为 汽车刹车后2s末的速度为 故选C。 20．假设某次深海探测活动中，“蛟龙号”完成海底科考任务后竖直上浮，从上浮速度为v时开始匀减速并计时，经过时间t，“蛟龙号”上浮到海面，速度恰好减为零，则“蛟龙号”在t0（t0<t）时刻的速度为（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】设加速度的大小为a，正向的匀减速可看作反向的匀加速，所以 根据速度公式可得t0时刻的速度v' 联立得 故C正确。 故选C。 21．如图所示，物体从光滑斜面上的A点由静止开始下滑，经过B点后进入水平面（设经过B点前后速度大小不变），最后停在C点。每隔0.2秒钟通过速度传感器测量物体的瞬时速度，表中给出了部分测量数据，g=10m/s2。则物体在0.6s时的速度为（　　）    t（s） 0.0 0.2 0.4 … 1.2 1.4 … v（m/s） 0.0 1.0 2.0 … 1.1 0.7 … A．2.3m/s B．2.5m/s C．2.7m/s D．3.0m/s 【答案】A 【详解】设匀加速的加速度为a1，匀减速的加速度为a2 设从2m/s加速到B点的时间为t1，从B点减速到1.1m/s的时间为t2 解得 在斜面上运动时间为0.5s，0.6s是物体运动到水平面的t3=0.1s，此时的速度为 故选A。 22．关于匀变速直线运动，下列说法正确的是（） A．加速度大小不变的直线运动是匀变速直线运动 B．匀变速直线运动任何相等时间内速度的变化量相等 C．匀变速直线运动的速度与时间成正比 D．匀变速直线运动的速度不可能先减小后增大 【答案】B 【详解】A．匀变速直线运动的加速度是恒定不变，所以加速度大小不变、方向不变的直线运动才是匀变速直线运动，故A错误； B．因加速度恒定，故在任何相等的时间内的速度变化量都相等，故B正确； C．因存在初速度，故速度不一定与时间成正比，故C错误； D．做匀减速直线运动的物体，速度可能先减小，后反向增大，所以匀变速直线运动的速度可能先减小后增大，故D错误。 故选B。 23．一物体做匀加速直线运动，初速度为v0，经时间t后速度变为vt。则在时刻该物体的速度为（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】由vt=v0+at可知，，则有      可知ABD错误，C正确。 故选C。 24．一家从事创新设计的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2m/s2，速度达到40m/s后离开地面。离开跑道后的加速度为5m/s2，最大速度为200m/s。该飞行汽车沿直线从静止加速到最大速度所用的时间为（　　） A．40s B．52s C．88s D．100s 【答案】B 【详解】根据v=v0＋at，飞行汽车在跑道上运动时有 v1=a1t1 则该飞行汽车在跑道上加速的时间 t1=s=20s 飞行汽车离开地面后有 v2=v1＋a2t2 则该飞行汽车在空中加速的时间 t2=s=32s 则 t=t1＋t2=52s 故选B。 1 学科网（北京）股份有限公司 $2026年高一物理同步讲义 编号：2-2 人教版必修第一册第二章匀变速直线运动的研究 第2节　匀变速直线运动的速度与时间的关系 题组一　匀变速直线运动 1．动车出站的起动过程可视为从静止开始的匀加速直线运动。下列v-t图像中，能正确表示动车出站过程速度随时间变化规律的是（　　） A．B．C． D． 2．某物体做匀减速直线运动，其加速度为，在任意1秒中（　　） A．该秒末速度比前1秒初速度小2m/s B．该秒末速度比初速度大2m/s C．该秒初速度是末速度的2倍 D．该秒末速度比初速度小2m/s 题组二　速度与时间的关系 3．航母舰载战斗机是重要的海上作战力量。某舰载战斗机先在航母甲板跑道上的加速度大小为，速度达到后离开跑道沿直线飞向天空，离开跑道后的加速度大小为，最大速度为，舰载战斗机从静止到加速至最大速度所用的时间为（　　） A． B． C． D． 4．某同学骑自行车经过一个下坡路段，初始速度为2m/s，经过2s后，速度变为6m/s，整个过程可视为匀加速直线运动，则自行车在这段时间内的加速度大小为（　　） A． B． C． D． 5．某厂家在测试一新能源汽车性能时，让测试车辆沿一平直公路行驶。某段时间内利用安装在车上的速率传感器获得的图像如图所示。关于该段时间内测试车的运动情况，下列说法正确的是（　　） A．时间内运动方向与加速度方向相同 B．时间内做匀变速直线运动 C．时间内加速度的大小逐渐增大 D．时间内运动方向保持不变 6．我校课外活动某小组自制一枚土火箭，设火箭发射实验时，火箭由地面竖直向上发射，取向上为正方向。火箭升空后某时刻开始计时，图像如图所示，由图像可知（　　） A．0-2s时间内火箭做匀加速运动 B．2s-4s时间内火箭的加速度大小为，方向在3s时改变 C．0-2s时间内火箭上升，2s时火箭开始下落 D．3s时火箭离地面最远 7．某课外研究小组从地面竖直向上发射“水火箭”，测绘出“水火箭”速度v随时间t变化的图像如图所示。关于“水火箭”的运动，下列说法正确的是（     ） A．t1时刻“水火箭”到达最高点 B．0~t1时间内“水火箭”加速度先减小后增大 C．0~t1时间内“水火箭”速度一直增大 D．t1~t2时间内，“水火箭”匀减速下降 8．某舰载机起飞时，在第2s内的v—t图像如图所示，该段时间内舰载机加速度的大小为（   ） A．10m/s2 B．20m/s2 C．30m/s2 D．40m/s2 9．汽车在水平地面上因故刹车，可以看作是匀减速直线运动，其速度与时间的关系是：，则刹车过程汽车的初速度和加速度为（　　） A． B． C． D． 10．一物体做匀变速直线运动，某时刻速度为10m/s，历时10s，物体速度大小为5m/s，则下面说法正确的是（     ） A．该物体一定做匀减速直线运动，加速度大小为 B．该物体在此时间内可能一直做匀减速直线运动，加速度大小为 C．该物体在此时间内可能先匀减速直线运动再匀加速直线运动，加速度大小为 D．该物体在此时间内不可能做匀加速直线运动 11．汽车的尾部有时会对车的性能做出标识，某品牌汽车标有“45TFS”，如图所示。其中“45”称为值，表示车的加速性能，值的大小为车辆从静止加速到速度为（百公里加速）的平均加速度（国际单位制）的10倍。由此推算，该车的百公里加速时间约为（　　） A． B． C． D． 12．纯电动汽车在行驶过程中无尾气污染，能显著改善城市空气质量，减少雾霾，造福公众健康。其越来越多走入人们的生活，在某型号电动汽车启动测试中（可视为匀加速直线运动），测得第末的速度比第末的速度小，则电动汽车在该段时间内的加速度大小为（　　） A． B． C． D． 13．某物体沿一直线运动，其v-t图像如图所示，下列描述正确的是（     ） A．第1s内和第2s内物体的速度方向相反 B．第1s内和第2s内物体的加速度方向相反 C．第3s内物体的速度方向和加速度方向相反 D．第2s内物体的加速度为零 14．一家从事创新设计的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2m/s2，速度达到40m/s后离开地面。离开跑道后的加速度大小为5m/s2，最大速度为200m/s。该飞行汽车沿直线从静止加速到最大速度所用的时间为（　　） A． B． C． D． 15．2020年11月10日，中国载人深潜器“奋斗者”号在马里亚纳海沟成功坐底，创造了10 909米的中国载人深潜新纪录，标志着我国在大深度载人深潜领域达到世界领先水平。假设“奋斗者”号完成海底任务后竖直上浮，从上浮速度为v开始计时，此后“奋斗者”号匀减速上浮，经过时间t0上浮到海面，速度恰好减为零，则“奋斗者”号在t（t<t0）时刻的速度为（　　） A． B． C． D． 16．独轮摩托车是一种新型交通工具，它是通过内置的一对陀螺仪来实现平衡的，而它的速度则是由倾斜程度来控制的，想要加速则向前倾，减速和后退则向后倾。外教阿里骑着一款独轮摩托车从静止开始以1.6 m/s2的加速度沿直线匀加速行驶了4 s，又以1.2 m/s2的加速度沿直线匀减速行驶了3 s，然后做匀速直线运动，则独轮摩托车做匀速直线运动的速度大小为（　　） A．6.4 m/s B．3.6 m/s C．2.8 m/s D．10 m/s 17．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 18．在足够长的光滑斜面上，有一物体以10 m/s的初速度沿斜面向上运动，如果物体的加速度大小始终为5 m/s2，方向沿斜面向下。那么经过3 s时的速度大小和方向是（　　） A．25 m/s，沿斜面向上 B．5 m/s，沿斜面向下 C．5 m/s，沿斜面向上 D．25 m/s，沿斜面向下 19．一辆以12m/s的速度沿平直公路行驶的汽车，因发现前方有险情而紧急刹车，刹车后获得大小为4m/s2的加速度，汽车刹车后2s末的速度为（　　） A．0 B．2m/s C．4m/s D．20m/s 20．假设某次深海探测活动中，“蛟龙号”完成海底科考任务后竖直上浮，从上浮速度为v时开始匀减速并计时，经过时间t，“蛟龙号”上浮到海面，速度恰好减为零，则“蛟龙号”在t0（t0<t）时刻的速度为（　　） A． B． C． D． 21．如图所示，物体从光滑斜面上的A点由静止开始下滑，经过B点后进入水平面（设经过B点前后速度大小不变），最后停在C点。每隔0.2秒钟通过速度传感器测量物体的瞬时速度，表中给出了部分测量数据，g=10m/s2。则物体在0.6s时的速度为（　　）    t（s） 0.0 0.2 0.4 … 1.2 1.4 … v（m/s） 0.0 1.0 2.0 … 1.1 0.7 … A．2.3m/s B．2.5m/s C．2.7m/s D．3.0m/s 22．关于匀变速直线运动，下列说法正确的是（） A．加速度大小不变的直线运动是匀变速直线运动 B．匀变速直线运动任何相等时间内速度的变化量相等 C．匀变速直线运动的速度与时间成正比 D．匀变速直线运动的速度不可能先减小后增大 23．一物体做匀加速直线运动，初速度为v0，经时间t后速度变为vt。则在时刻该物体的速度为（　　） A． B． C． D． 24．一家从事创新设计的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2m/s2，速度达到40m/s后离开地面。离开跑道后的加速度为5m/s2，最大速度为200m/s。该飞行汽车沿直线从静止加速到最大速度所用的时间为（　　） A．40s B．52s C．88s D．100s 1 学科网（北京）股份有限公司 $