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

**基本信息** 以“基础-能力-拓展”三层递进设计，聚焦匀变速直线运动规律及图像应用，通过生活情境与科技案例实现从物理观念建构到科学思维深化的知识巩固路径。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础训练|速度公式、v-t图像识别、加速度方向判断|以“福建舰”航行为情境，考查v=v0+at直接应用，强化运动观念| |能力提升|x-t与v-t图像综合、多过程运动、追及问题|结合机器人送餐、滑雪运动等场景，通过多选与计算培养科学推理能力| |拓展拔高|匀变速直线运动规律综合应用|以“蛟龙号”上浮为载体，考查中间时刻速度与位移计算，深化模型建构思维|

2.2匀变速直线运动速度与时间的关系 学校:___________姓名：___________班级：___________ 【基础训练】 1．2022年6月，中国第3艘航空母舰“福建舰”正式下水，这标志着中国人民海军进入“三舰客时代”。若“福建舰”在海上某一段航行可当作匀加速直线运动，其初速度大小，加速度大小，则航空母舰在末速度v的大小为（　　） A． B． C． D． 2．一个滑块以初速度在地面上做匀减速直线运动，经过2s停下来，则滑块的加速度大小为（     ） A． B． C． D． 3．下图是物体运动的v-t图像，其中哪一个在现实生活中是不可能存在的（     ） A． B． C． D． 4．甲、乙、丙是三个在同一直线上运动的物体，它们运动的v-t图像如图所示，下列说法正确的是（　　） A．丙与甲的运动方向相反 B．丙与乙的运动方向相同 C．丙的加速度小于甲的加速度 D．丙的加速度小于乙的加速度 5．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 【能力提升】 6．（多选）智能机器人已经广泛应用于宾馆、医院等服务行业，用于给客人送餐、导引等服务，深受广大消费者喜爱。如图甲所示的医用智能机器人在巡视中沿医院走廊运动，图乙是该机器人在某段时间内的位移-时间图像（20~30s时间内的图线为曲线，其余为直线）。下列说法正确的是（　　） A．0~30s内，机器人的平均速度大小为0.2m/s B．t=15s时机器人的速度大小为1.5m/s C．0~10s内，机器人做匀加速直线运动 D．20~30s内，机器人的运动轨迹为曲线 7．（多选）如图，滑雪轨道由光滑的倾斜直轨道和粗糙的水平轨道组成。时运动员从点由静止开始匀加速下滑，经过点前后速度大小不变，之后在上做匀减速直线运动，最后停在点。若第末和第末速度大小均为，第末速度大小为，则（　　） A．运动员在第末已经过了点 B．运动员在加速过程中的加速度大小为 C．运动员在第末恰好停在点 D．运动员在第末恰好停在点 8．（多选）甲、乙两辆小车在平直的公路上从同一地点开始沿同一方向做直线运动，如图所示，图线、分别表示甲、乙两车在内的速度随时间变化的情况，（已知两车开始运动时记为时刻）下列说法正确的是（　　） A．乙车在做匀速直线运动 B．内，甲、乙两车间最大距离为 C．时，甲、乙两车有可能相遇 D．时，乙车的加速度小于甲车的加速度 9．“礼让行人”是城市文明交通的体现．小王驾驶汽车以30m/s的速度匀速行驶，发现前方的斑马线上有行人通过，立即刹车使车做匀减速直线运动，经过2s时速度为20m/s。求： (1)刹车时的加速度大小。 (2)刹车4s时的速度大小。 (3)刹车8s时的速度大小。 10．如图所示，是某质点运动的v－t图像，请回答： (1)质点在图中各段的过程中分别做什么性质的运动？ (2)在0~4 s内、8~10 s内、10~12 s内质点加速度各是多少？ (3)图像斜率的正、负表示什么？斜率为负是不是就说明物体在做减速运动？ 【拓展拔高】 11．（多选）“蛟龙”号是我国首台自主研制的作业型深海载人潜水器，如图所示，它是目前世界上下潜能力最强的潜水器。假设某次海试活动中，“蛟龙”号完成海底任务后以初速度开始匀加速竖直上浮，经过时间上浮到距海面深处，此时“蛟龙”号速度为。下列说法正确的是（　　） A．“蛟龙”号匀加速上浮的加速度方向为竖直向上 B．“蛟龙”号匀加速上浮的加速度大小为 C．时刻，“蛟龙”号距海面的深度为 D．时刻，“蛟龙”号的速度大小为 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案 1．D 【详解】根据速度-时间公式可知 故选D。 2．B 【详解】一个滑块以初速度在地面上做匀减速直线运动，经过2s停下来，根据运动学公式可得 可得加速度大小为 故选B。 3．D 【详解】A．根据图像知道，物体先做加速度减小加速运动，再做加速度增大的减速运动，在现实生活中是可能存在的。故A不符合题意； B．根据图像知道，物体做加速度变化的加速运动，存在，故B不符合题意； C．根据图像知道，物体的速度作周期性变化，是可能存在的，故C不符合题意； D．根据图像知，同一时刻物体有了两个对应的速度，出现时光倒流的现象，这是不可能存在的，故D符合题意。 故选D。 4．B 【详解】AB．由题图看出，甲、乙、丙的速度均为正值，说明甲、乙、丙都沿正方向运动，A错误，B正确； C．甲的斜率比丙的斜率的绝对值小，所以丙的加速度大于甲的加速度，C错误； D．乙的斜率比丙的斜率的绝对值小，所以乙的加速度小于丙的加速度，D错误。 故选B。 5．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。 6．AB 【详解】A．0~30s内，机器人的位移大小为 可得机器人的平均速度大小为，故A正确； B．位移-时间图像的斜率表示速度，可知10~20s内的速度为，故B正确； C．位移-时间图像的斜率表示速度，0~10s内的斜率不变，可知机器人做匀速直线运动，故C错误； D．位移-时间图像只能描述直线运动，20~30s内，机器人的运动轨迹为直线，故D错误。 故选AB。 7．ABC 【详解】AB．在AB斜面上运动时的加速度为 假设第4s末运动员还在斜直轨道上，则速度应为 即假设不成立，可知第4s末运动员在水平轨道BC上，AB正确。 CD．若到达B点时速度为vB，则， 即， 解得，， 从B点到C点的时间 共用时间，C正确，D错误。 故选ABC。 8．BD 【详解】A．由图可知，乙车在做匀变速直线运动，故A错误； BC．内，在第4s，两车速度相等，甲、乙两车间距离最大，根据图像与坐标轴围成的面积代表位移可知，故B正确，C错误； D．时，乙车的加速度大小为 甲车的加速度大小为 因此时，乙车的加速度小于甲车的加速度，故D正确。 故选BD。 9．(1)5m/s2 (2)10m/s (3)0m/s 【详解】（1）刹车时的加速度 故刹车时的加速度大小为5m/s2。 （2）刹车4s时的速度大小 （3）汽车刹车至速度为0所需时间 故刹车8s时，汽车已停止，汽车速度大小为0。 10．(1)见解析 (2)见解析 (3)见解析 【详解】（1）质点在0~4 s内做匀加速直线运动，4~8 s内做匀速直线运动，8~10 s内做匀减速直线运动，10~12 s内做反向匀加速直线运动。 （2）；； （3）0~4 s内，斜率为正，表示加速度的方向与正方向相同，8~10 s内、10~12 s内，斜率为负，表示加速度的方向与正方向相反； 斜率的正负代表加速度的方向，斜率为负，说明加速度为负。不能说明物体在做减速运动。 11．ABD 【详解】AB．蛟龙号匀加速竖直上浮，其加速度大小为，方向竖直向上，故A正确，B正确； C．蛟龙号上浮的位移 在时刻，“蛟龙”号距海面的深度为，故C错误； D．根据匀变速直线运动的规律可知，某段时间内中间时刻的速度等于平均速度，即时刻的速度为，故D正确。 故选ABD。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $