2.3 匀变速直线运动的位移与时间的关系 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** 高中物理“匀变速直线运动的位移与时间的关系”新授课同步练，以“基础巩固-方法应用-综合拓展”分层设计，通过情境化题型构建从单一公式到多过程问题的知识巩固路径，渗透物理观念与科学思维。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础层|v-t图像分析、基本公式直接应用|单选题1-6聚焦运动图像辨析（如O到A与B到C加速度比较）、简单匀变速运动计算（舰载机刹车位移），夯实运动观念| |进阶层|物理方法辨析、规律综合应用|多选题7-9考查微元法/极限思想（推导位移公式），填空题10-13结合纸带实验（加速度计算）、追及问题（甲乙车距），培养科学推理| |综合应用层|多过程问题、实际情境解决|解答题14-16设置v-t图像多过程分析、无人机水平-竖直运动、汽车刹车避撞，强化模型建构与社会责任（联系航母/赛事情境）|

2.3匀变速直线运动的位移与时间的关系（同步练）解析版 姓名：___________班级：高一（ ）班 一、单选题 1．根据如图所示的图像所描述的物体的运动情况，下列结论中正确的是（     ） A．O到A的加速度比B到C的加速度大 B．AB平行于时间轴，则物体在AB这段时间内是静止的 C．O到A的速度方向与B到C的速度方向相反 D．物体的位移越来越大 2．福建舰是我国自主研制的航母，假设航母舰载机降落时以60 m/s的水平速度在水平甲板上精准钩住阻拦索，在阻拦索的拉力作用下做匀减速直线运动，加速度大小为12 m/s2，当舰载机钩住阻拦索时开始计时，下列说法正确的是（     ） A．舰载机在8 s 内的位移大小为160 m B．舰载机在8 s内的位移大小为150 m C．舰载机在8 s内的平均速度大小为20 m/s D．舰载机在8 s时的速度大小为20 m/s 3．2026年1月，广西舰奔赴某海域开展了跨昼夜、多课目的实战化训练。假设某舰艇在某段时间内做匀加速直线运动，该舰艇的位移随时间变化的关系式为，x、t的单位分别为m、s，则该舰艇在时的速度大小、加速度大小分别为（     ） A．、 B．、 C．、 D．、 4．如图所示，电动公交车做匀减速直线运动进站，连续经过R、S、T三点，已知ST间的距离是RS的两倍，RS段的平均速度是10m/s，ST段的平均速度是5m/s，则公交车经过S点时的瞬时速度为（     ） A．12m/s B．9m/s C．1m/s D．0.5m/s 5．2026年6月13日，WSBK赛场上，瓦伦丁·德比斯驾驶重庆制造的张雪机车在葡萄牙站中，最后一弯绝杀，夺得本赛季第六冠。假设车冲过终点线时的速度记为，若冲过终点线后立即开始做匀减速直线运动，经过时间减速到零，则冲过终点线后时刻离终点线的距离为（     ） A． B． C． D． 6．四架无人机从开始做直线运动的图像为A、B、C、D，则1 s时，位移最小的是（     ） A． B． C． D． 二、多选题 7．在物理学的重大发现中科学家们创造出了许多物理学方法，如比值法、理想实验法、控制变量法、极限思想法、类比法、微元法、科学假说法和理想模型法等，以下关于所用物理学研究方法的叙述正确的是（     ） A．在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里采用了微元累加法 B．根据速度定义式v=，当Δt非常小时，就可以表示物体在t时刻的瞬时速度，该定义应用了极限思想方法 C．在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法叫假设法 D．加速度的定义式，采用了控制变量法 8．关于做匀变速直线运动的物体，下列说法错误的是（     ） A．若初速度和加速度一定，时间越长，则物体的位移就会越大 B．若加速度和时间一定，物体初速度越大，则位移不可能越小 C．若初速度和运动时间一定，加速度越大，则物体的位移越大 D．若运动位移和时间一定，无论初速度多大，物体的平均速度都不变 9．一质点做匀加速直线运动，第内的位移是 ，第内的位移是，则以下说法正确的是（     ） A．第内的位移是 B．质点的加速度是 C．前的位移是 D．第末的瞬时速度为 三、填空题 10．如图是利用打点计时器记录物体做匀加速直线运动所得到的纸带，纸带上依次打下了0、1、2、3、4、5六个点，测出相邻两点间的距离如图所示，时间间隔均为T，则物体加速度大小_________（用、、表示）。 11．汽车以的速度行驶，刹车时，汽车的加速度大小是，则从开始刹车的时刻起，经过___________s汽车速度减小为零。在这段时间内汽车的位移是___________m，2s内的位移是___________m。 12．甲、乙两车在平直公路上比赛，某一时刻，乙车在甲车前方10m处，乙车速度为60m/s，甲车速度为50m/s。若甲车做匀加速直线运动，加速度为，乙车速度不变，不计车长。经过________s甲、乙两车间距最大，最大间距是__________m。 13．a、b、c三个物体在同一条直线上运动的位移-时间（x-t）图像如图所示，其中c物体的运动图线满足方程（单位：m），则c物体的加速度大小为_________m/s2，t=5s时，a物体的速度_____________c物体的速度（填“大于”或“等于”或“小于”） 四、解答题 14．做直线运动的物体，其v－t图像如图所示，试根据v－t图像判断： (1)第1秒内物体的加速度为多大？ (2)前3秒的平均速度是多大？ (3)0-5秒内总位移是多大？ 15．2026年某市举办“无人机障碍穿越赛”，一架参赛无人机从空中A点由静止开始，沿水平方向做匀加速直线运动，加速度大小=2m/s2，经过时间=5s后到达B点，随即改为沿竖直方向向上做匀加速运动，加速度大小=3m/s2，经过时间=4s后到达C点。不计空气阻力。 (1)求无人机到达B点时的速度大小； (2)求无人机在B点改变运动方向后，到达C点时竖直方向上的位移大小； (3)求无人机从A点到C点的总位移大小。 16．若小汽车以20m/s的速度在平直公路上行驶，刹车后行驶400m的距离停下来。在平直公路上，小汽车正以的速度行驶，司机突然发现前方处有一货车正以的速度同向匀速行驶。 (1)小汽车刹车过程的加速度大小是多少？ (2)小汽车司机发现货车时立即刹车（不计司机的反应时间），是否会发生撞车事故？ (3)若会发生相撞，经过多长时间相撞？若不相撞，求两车的最小距离。 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 $ 2.3匀变速直线运动的位移与时间的关系（同步练）解析版 姓名：___________班级：高一（ ）班 一、单选题 1．根据如图所示的图像所描述的物体的运动情况，下列结论中正确的是（     ） A．O到A的加速度比B到C的加速度大 B．AB平行于时间轴，则物体在AB这段时间内是静止的 C．O到A的速度方向与B到C的速度方向相反 D．物体的位移越来越大 【参考答案】D 【解析】A．O到A和B到C的速度的变化量大小相等，而O到A所用的时间长，故O到A的加速度比B到C的加速度小，故A错误； B．AB段物体是以匀速运动，故B错误； C．O到A和B到C的速度都大于0，速度方向相同，故C错误； D．物体运动速度方向不变，位移越来越大，故D正确。 故选D。 2．福建舰是我国自主研制的航母，假设航母舰载机降落时以60 m/s的水平速度在水平甲板上精准钩住阻拦索，在阻拦索的拉力作用下做匀减速直线运动，加速度大小为12 m/s2，当舰载机钩住阻拦索时开始计时，下列说法正确的是（     ） A．舰载机在8 s 内的位移大小为160 m B．舰载机在8 s内的位移大小为150 m C．舰载机在8 s内的平均速度大小为20 m/s D．舰载机在8 s时的速度大小为20 m/s 【参考答案】B 【解析】AB．设初速度大小为 加速度大小为 减速到零的时间== 因，所以舰载机在内先做匀减速直线运动，后保持静止。 内位移等于内减速位移，== 该位移不是而是，故A错误，B正确。 C．内平均速度大小为== 该平均速度不是，故C错误； D．舰载机在时已停止运动，所以时速度大小为，故D错误。 故选B。 3．2026年1月，广西舰奔赴某海域开展了跨昼夜、多课目的实战化训练。假设某舰艇在某段时间内做匀加速直线运动，该舰艇的位移随时间变化的关系式为，x、t的单位分别为m、s，则该舰艇在时的速度大小、加速度大小分别为（     ） A．、 B．、 C．、 D．、 【参考答案】D 【解析】匀加速直线运动的位移公式为，和题干给出的逐项对比可得：初速度，且，解得加速度 再根据匀变速直线运动速度公式，代入得： 故选D。 4．如图所示，电动公交车做匀减速直线运动进站，连续经过R、S、T三点，已知ST间的距离是RS的两倍，RS段的平均速度是10m/s，ST段的平均速度是5m/s，则公交车经过S点时的瞬时速度为（     ） A．12m/s B．9m/s C．1m/s D．0.5m/s 【参考答案】B 【解析】设RS段的距离为，则ST段的距离为，加速度大小为，根据运动学公式有， 可得 又， 联立解得，， 故选B。 5．2026年6月13日，WSBK赛场上，瓦伦丁·德比斯驾驶重庆制造的张雪机车在葡萄牙站中，最后一弯绝杀，夺得本赛季第六冠。假设车冲过终点线时的速度记为，若冲过终点线后立即开始做匀减速直线运动，经过时间减速到零，则冲过终点线后时刻离终点线的距离为（     ） A． B． C． D． 【参考答案】B 【解析】机车冲过终点后做末速度为0的匀减速直线运动，加速度大小为 根据匀变速直线运动位移公式，时刻离终点线的位移为 代入计算得 故选B。 6．四架无人机从开始做直线运动的图像为A、B、C、D，则1 s时，位移最小的是（     ） A． B． C． D． 【参考答案】A 【解析】根据运动学公式，可知图像A对应无人机的初速度为0，加速度为 则图像A在1 s时的位移为 图像B中为时间内的平均速度，由图可知时的平均速度为，则图像B在1 s时的位移为 根据图像与横轴围成的面积表示位移，可知图像C在1 s时的位移为 图像D在1 s时的位移为 综上分析可知位移最小的是图像A。 故选A。 二、多选题 7．在物理学的重大发现中科学家们创造出了许多物理学方法，如比值法、理想实验法、控制变量法、极限思想法、类比法、微元法、科学假说法和理想模型法等，以下关于所用物理学研究方法的叙述正确的是（     ） A．在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里采用了微元累加法 B．根据速度定义式v=，当Δt非常小时，就可以表示物体在t时刻的瞬时速度，该定义应用了极限思想方法 C．在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法叫假设法 D．加速度的定义式，采用了控制变量法 【参考答案】AB 【解析】A．将匀变速直线运动过程分成很多足够短的时间段，每一小段内的速度变化很小，可近似认为物体做匀速直线运动，再把各小段的位移相加，这是微元累加法，故A正确； B．在时间间隔内，表示平均速度；当足够小时，平均速度近似表示物体在时刻的瞬时速度，且越小，近似越准确，这一过程体现了极限思想，故B正确； C．忽略物体的大小和形状，用质点代替物体，是抓住主要因素、忽略次要因素而建立理想化物理模型，采用的是理想模型法，不是假设法，故C错误； D．加速度用速度变化量与时间间隔之比来定义，体现的是比值定义法，不是控制变量法，故D错误。 故选AB。 8．关于做匀变速直线运动的物体，下列说法错误的是（     ） A．若初速度和加速度一定，时间越长，则物体的位移就会越大 B．若加速度和时间一定，物体初速度越大，则位移不可能越小 C．若初速度和运动时间一定，加速度越大，则物体的位移越大 D．若运动位移和时间一定，无论初速度多大，物体的平均速度都不变 【参考答案】ABC 【解析】A．匀变速直线运动的位移公式为 当初速度与加速度方向相反时，物体先做减速运动，速度减为零后反向加速，时间越长，位移不一定越大，故A错误； B．由上述位移公式可知，当加速度和时间一定时，若初速度与加速度方向相反，初速度越大，位移可能越小，故B错误； C．由上述位移公式可知，当初速度和时间一定时，若加速度与初速度方向相反，加速度越大，位移越小，故C错误； D．平均速度的定义式为，平均速度仅由和决定，所以若位移和时间一定，无论初速度如何变化，平均速度都保持不变，故D正确。 故选ABC。 9．一质点做匀加速直线运动，第内的位移是 ，第内的位移是，则以下说法正确的是（     ） A．第内的位移是 B．质点的加速度是 C．前的位移是 D．第末的瞬时速度为 【参考答案】ABD 【解析】BD．根据 代入数据解得 根据第3s内的位移是，根据位移-时间公式，有 解得2s末的速度 第4s末的瞬时速度为，故BD正确； A．根据 解得第2s内的位移是，故A正确； C．根据 解得第1s内的位移是 前3s的位移是，故C错误。 故选ABD。 三、填空题 10．如图是利用打点计时器记录物体做匀加速直线运动所得到的纸带，纸带上依次打下了0、1、2、3、4、5六个点，测出相邻两点间的距离如图所示，时间间隔均为T，则物体加速度大小_________（用、、表示）。 【参考答案】 【解析】根据匀变速直线运动推论，可得物体加速度大小 11．汽车以的速度行驶，刹车时，汽车的加速度大小是，则从开始刹车的时刻起，经过___________s汽车速度减小为零。在这段时间内汽车的位移是___________m，2s内的位移是___________m。 【参考答案】2.5 12.5 12 【解析】[1]汽车速度减小为零的时间 [2]在这段时间内汽车的位移是 [3]2s内的位移是 12．甲、乙两车在平直公路上比赛，某一时刻，乙车在甲车前方10m处，乙车速度为60m/s，甲车速度为50m/s。若甲车做匀加速直线运动，加速度为，乙车速度不变，不计车长。经过________s甲、乙两车间距最大，最大间距是__________m。 【参考答案】5 35 【解析】[1]两车速度相等时，间距最大，则 得 [2]经，两车的位移大小分别为 最大间距 13．a、b、c三个物体在同一条直线上运动的位移-时间（x-t）图像如图所示，其中c物体的运动图线满足方程（单位：m），则c物体的加速度大小为_________m/s2，t=5s时，a物体的速度_____________c物体的速度（填“大于”或“等于”或“小于”） 【参考答案】0.8 小于 【解析】[1]匀变速直线运动的位移公式为 已知c的位移方程为，当t=5s时，x=10m 对比可得初速度，且 解得加速度 [2]图像的斜率表示速度，a做匀速直线运动，由图可知，a在0~5s内位移变化量 因此 c做匀加速直线运动，时， 因此，即a物体的速度小于c物体的速度。 四、解答题 14．做直线运动的物体，其v－t图像如图所示，试根据v－t图像判断： (1)第1秒内物体的加速度为多大？ (2)前3秒的平均速度是多大？ (3)0-5秒内总位移是多大？ 解：（1）由图可知，0~1s内，加速度 （2）前3秒位移等于图在0~3s的面积，则 平均速度 （3）内，图在t轴下方，则位移 则总位移 15．2026年某市举办“无人机障碍穿越赛”，一架参赛无人机从空中A点由静止开始，沿水平方向做匀加速直线运动，加速度大小=2m/s2，经过时间=5s后到达B点，随即改为沿竖直方向向上做匀加速运动，加速度大小=3m/s2，经过时间=4s后到达C点。不计空气阻力。 (1)求无人机到达B点时的速度大小； (2)求无人机在B点改变运动方向后，到达C点时竖直方向上的位移大小； (3)求无人机从A点到C点的总位移大小。 解：（1）根据运动学公式可得无人机到达B点时的速度大小为 （2）无人机在B点改为沿竖直方向向上做匀加速运动，根据运动学公式可得 代入数据解得到达C点时竖直方向上的位移大小为 （3）无人机从A点到B点的水平位移为 则无人机从A点到C点的总位移大小为 16．若小汽车以20m/s的速度在平直公路上行驶，刹车后行驶400m的距离停下来。在平直公路上，小汽车正以的速度行驶，司机突然发现前方处有一货车正以的速度同向匀速行驶。 (1)小汽车刹车过程的加速度大小是多少？ (2)小汽车司机发现货车时立即刹车（不计司机的反应时间），是否会发生撞车事故？ (3)若会发生相撞，经过多长时间相撞？若不相撞，求两车的最小距离。 解：（1）根据题意，由运动学公式有 解得 即小汽车刹车过程的加速度大小为 （2）设经过时间，两车的速度相等，有 解得 这段时间内，小汽车的位移 货车的位移 由于可知，两车会相撞。 （3）设相撞的时间为，则有 解得或 因为（舍去） 故经过相撞。 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 $