2.3匀变速直线运动的位移与时间的关系 基础填空与分层练习 -2026-2027学年高一上学期物理人教版必修第一册

**基本信息** 本同步练习通过“基础填空-基础训练-能力提升-拓展拔高”四层设计，实现从概念建构到综合应用的梯度进阶，强化匀变速直线运动规律及v-t图像的理解与应用。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础层（填空+训练）|核心概念与公式（位移公式、v-t图像面积、矢量性）、简单情境应用（匀减速/加速运动计算）|基础填空直接关联物理观念中的运动观念，如位移公式矢量性；基础训练结合歼-35着舰等生活情境，体现科学推理| |能力提升层|综合情境与图像分析（多过程问题、v-t图像综合判断）|通过“滚滚乐”游戏模型、龙舟v-t图像比较，培养模型建构与科学论证能力| |拓展拔高层|复杂模型与推理（分段运动距离计算、x-t图像切线斜率分析）|需逆向思维（如15题x-t图像切线），发展质疑创新，深化科学探究能力|

2.3匀变速直线运动的位移与时间的关系及v-t图像 基础填空与分层练习 【基础填空】 1．匀变速直线运动的位移 (1)利用v－t图像求位移 v－t图像与时间轴所围的_________表示位移，如图所示，在图乙中，匀变速直线运动位移。 (2)匀变速直线运动位移与时间的关系式：x＝________________________ 当v0＝0时，x＝________________（由静止开始的匀加速直线运动），此时x∝t2。 适用范围：仅适用于________直线运动。 公式的矢量性：公式中x、v0、a都是______，应用时必须选取正方向。一般选v0的方向为正方向。当物体做匀加速直线运动时，a取________值。当物体做匀减速直线运动时，a取________值，计算结果中，位移x的正、负表示其________。 各物理量的单位都要使用国际单位制单位。 速度与位移关系 2．公式：___________。 3．推导：速度与时间的关系式v＝v0＋at；位移与时间的关系式x＝v0t＋at2；消掉______即可得公式。 4．条件：此公式只适用于___________直线运动。 【基础训练】 5．我国福建号航母配置的隐身舰载机歼-35战机，具有优异的战斗性能，某次歼-35完成任务后，返回航母着舰时速度大小为108 km/h，之后滑行3s停下来，若这个过程可看作是匀减速直线运动，则歼-35在甲板上减速滑行的加速度大小和滑行距离分别是（     ） A．5 m/s2 　90 m B．10 m/s2 　45 m C．10 m/s2 　90 m D．5 m/s2 　45 m 6．无人机灯光表演可烘托节日氛围。某次表演中，一架无人机在地面由静止竖直起飞，先以加速度匀加速上升，达到最大速度后匀速上升一段距离，最后以加速度大小匀减速运动至离地面的指定高度悬停，求： (1)无人机匀加速阶段上升的高度； (2)整个过程运动的总时间。 7．某同学在田径场上练习50m往返跑。若要用位移-时间（）图像或速度-时间（）图像描述他一个来回跑的过程，最接近其运动情景的是（     ） A． B． C． D． 8．为确保交通安全，某学校前方设置了限速区。一汽车沿直线匀速驶过限速区后，以加速度匀加速行驶，如图所示为汽车在该过程中速度随时间变化的图像，求 (1)汽车在第末的速度大小； (2)汽车在内的位移大小。 【能力提升】 9．如图甲所示是一种名为“滚滚乐”的游戏，其过程可简化为如图乙所示的物理模型：某同学从水平地面上从之间的某位置以一定的初速度推出滚瓶（滚瓶视为质点），滚瓶做匀减速运动，途经、、、四个点，其中，最终滚瓶刚好停在点。现推出滚瓶的初速度减半，从相同位置出发以相同的加速度做匀减速运动，则滚瓶停止运动时的位置在（     ） A．之间 B．之间 C．之间 D．之间 10．学校篮球比赛已经结束，其中高二（13）班夺得A组冠军，高二（16）班夺得B组冠军，在高二（13）VS高二（7）篮球决赛前，裁判通过观察篮球从一定高度由静止下落后的反弹情况判断篮球的弹性。某同学拍摄了该过程，并得出了篮球运动的图像，如图所示。图像中a、b、c、d四点中对应篮球位置最高的是（     ） A．a点 B．b点 C．c点 D．d点 11．（多选）如图是某物体运动的v-t图像，下列说法正确的是（     ） A．0~2s内，物体始终向正方向运动 B．t=1s与t=3s时刻，物体速度大小相等、方向相同 C．0~4s内，图像在时间轴上下的面积相等，总位移为0 D．4~6s内物体速度为负值，运动方向与0~1s相同 12．（多选）2026年6月19日宁夏全区端午龙舟邀请赛在银川开赛，在男子300米直道竞速项目中有两支龙舟的速度时间图像分别如图中甲、乙两条曲线所示，已知两船在时刻并排行驶，下列说法正确的是（　　） A．两船在时刻也并排行驶 B．在时刻甲船在后，乙船在前 C．甲船的加速度大小先增大后减小 D．乙船的加速度大小先减小后增大 13．（多选）甲、乙两辆小汽车（都可视为质点）分别处于同一条平直公路的两条平行车道上，开始时，乙车在前，甲车在后，两车间距为，时甲车先启动，时乙车再启动，两车启动后都是先做匀加速运动，后做匀速运动（乙匀速的速率大于30m/s），两车运动的v-t图像如图所示。则下列说法正确的是（　　） A．两车加速过程，乙车的加速度比甲车小 B．若两车在时相遇，则 C．若，则两车只有一次相遇 D．从甲车运动开始计时到9s末，甲车的平均速度小于乙车的平均速度 【拓展拔高】 14．如图所示，某质点从点由静止出发沿轴做匀加速直线运动，依次经过四点。已知四个点的位置坐标关系满足，，运动时间满足，，则两点间的距离为（     ） A． B． C． D． 15．如图所示，图线、分别是做直线运动的质点A、B的位移-时间图像，其中为开口向下抛物线的一部分，P为图像上一点。为过P点的切线，与x轴交于x=6m的Q点。下列说法正确的是（     ） A．时，质点A的速率为2m/s B．质点A的初速度大小为6m/s C．质点A的加速度大小为 D．时A、B两质点相遇 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．(1)面积 (2) 匀变速 矢量 正 负 方向 2． 3．t 4．匀变速 5．B 【详解】初速度，已知末速度，滑行时间 根据匀减速直线运动速度公式，代入数据得加速度大小 再根据匀变速直线运动平均速度求位移公式，代入数据得滑行距离。 故选B。 6．(1) (2) 【详解】（1）无人机匀加速阶段由速度与位移的关系有 解得== （2）匀加速阶段的运动时间为== 匀减速阶段的加速度大小等于匀加速阶段，故其上升高度为 运动时间为 匀速阶段上升的高度为 匀速阶段的运动时间为== 整个过程运动的总时间为 7．D 【详解】A．图像的斜率表示瞬时速度，速度不能突变，选项中图像的斜率在中间时刻附近发生了突变，故A错误； B．该同学位移应是连续的，不能突变，选项中图像在中间时刻附近由正值突变到负值，发生了“瞬间移动”，故B错误。 C．该同学从出发到撞线，先正向运动，再反向运动，速度先为正，后为负，故C错误； D．该同学从出发到撞线，先正向加速运动，接近50m时减速，再反向加速运动，接近出发点时减速，故D正确； 故选D。 8．(1) (2)45m 【详解】（1）汽车在第末的速度大小 （2）由面积法得汽车在内的位移大小 9．B 【详解】设初速度为v时，则，若初速度减半，则 解得x=1.25l 则滚瓶停止运动时的位置在之间。 故选B。 10．A 【详解】由图像可知，图像第四象限表示篮球向下运动，速度为负值。当向下运动到速度最大时篮球与地面接触，运动发生突变，速度方向变为向上并做匀减速运动。故第一次反弹后上升至a点，此时速度第一次向上减为零，到达离地面最远的位置。故四个点中篮球位置最高的是a点。 故选A。 11．AC 【详解】A．在0∼2s内，速度均不小于零，物体运动时始终沿正方向，在时速度瞬间减为零，但没有反向。故A正确； B．与时刻，物体速度大小相等，但符号相反，故速度方向相反，故B错误； C．图和时间轴围成的面积代表位移，0~4s内，图像在时间轴上下的面积相等，总位移为0，故C正确； D．4~6s内物体速度为正值，故D错误。 故选AC。 12．BD 【详解】AB．图像与时间轴围成的面积表示位移。由题图可知，时间内，，时刻两船相遇，则时刻甲船在乙船的后面，故A错误，B正确。 CD．图像的斜率表示加速度。甲船的曲线：斜率先减小到，之后斜率的绝对值逐渐增大，因此甲船的加速度大小先减小后增大，故C错误。 D．乙船的曲线：斜率的绝对值先减小到，之后斜率逐渐增大，因此乙船的加速度大小先减小后增大，故D正确。 故选BD。 13．BC 【详解】A．根据速度图像的斜率表示加速度，知两车加速过程，甲的加速度， 则甲车的加速度比乙车小，故A错误； B．若两车在时相遇，由图知前5s内甲车位移50m，乙车位移10m，则，故B正确； C．时相对位移 若，两车在共速时恰好相遇，之后不可能再相遇，则两车只有一次相遇，故C正确； D．从甲车运动开始计时到9s末，甲车平均速度 乙车的平均速度，甲车的平均速度大于乙车的平均速度，故D错误。 故选BC。 14．D 【详解】设A点的速度为，物体从A到的时间为，到的距离为，可知到的时间为t，C到D的时间为2t，加速度为a，则对AB有 同理对AC段和AD段有， 解得 故选D。 15．C 【详解】A．根据图像的切线斜率表示速度，可知时，质点A的速率为，故A错误； BC. 为开口向下抛物线的一部分，可知质点A沿正向做匀减速直线运动，设质点A的加速度大小为a 根据逆向思维可得， 解得，，故B错误，C正确； D．由图像可知，质点B沿负向做匀速直线运动，其速度大小为 设经过时间t，A、B两质点相遇，则有 解得，故D错误。 故选C。 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 $