2.2 匀变速直线运动的速度与时间的关系 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** 本练习通过“基础巩固练”与“能力提升练”分层设计，以1:1题量配比构建从概念辨析到综合应用的知识巩固路径，强化运动观念与科学推理能力。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础巩固练|匀变速直线运动概念、加速度理解、速度公式直接应用|以选择为主，含概念辨析（如第1-3题加速度方向判断）、简单计算（第4题速度求解）及方向问题（第5题速度变化量），夯实物理观念| |能力提升练|多过程运动分析、实际情境应用（列车过隧道、无人机运动）、综合计算|含复杂情境选择（第8、11题列车变速过程）、计算题（12-14题多过程速度求解），体现模型建构与科学论证，适配新授课适度提升需求|

匀变速直线运动的速度与时间的关系 分层练习 【基础巩固练】 1．关于匀变速直线运动，下列说法中正确的是( ) A.匀变速直线运动是相等时间内通过的位移相等的运动 B.匀减速直线运动的加速度一定为负 C.匀减速直线运动的速度和加速度的方向一定是相反的 D.在匀减速直线运动中，速度和位移一定都随时间的增加而减小 2．下列说法正确的是(      ) A.若物体运动速率始终不变，则物体一定做匀速直线运动 B.若物体的加速度均匀增加，则物体做匀加速直线运动 C.若物体的加速度与其速度方向相反，则物体做匀减速直线运动 D.若物体在任意的相等时间间隔内速度变化量相等，则物体做匀变速直线运动 3．某物体在做匀变速直线运动，其加速度为，则下列说法正确的是( ) A.该物体一定在做匀减速直线运动 B.该物体的速度方向不可能发生改变 C.该物体任意2 s内的速度变化量大小一定为6 m/s D.该物体第2 s末的速度一定比第2 s初的速度大3 m/s 4．汽车在高速公路以25 m/s的速度行驶，某时刻想要超越前方车辆，开始以的加速度做匀加速直线运动，则汽车在第3 s末的速度是(   ) A.27 m/s B.28 m/s C.30 m/s D.31 m/s 5．（多选）一物体做加速度不变的直线运动，某时刻速度的大小为4 m/s，2 s后速度的大小为8 m/s。在这2 s内该物体的(      ) A.速度变化量的大小可能大于8 m/s B.速度变化量的大小可能小于4 m/s C.加速度的大小可能大于 D.加速度的大小可能小于 6．2023年10月31日，“神舟十六号”返回舱在东风着陆场成功着陆。现假设返回舱软着陆过程可视为竖直下落，着陆过程中其速度随时间按的规律变化，由此可知，在软着陆过程中(      ) A.返回舱做变加速直线运动 B.返回舱的初速度为30 m/s C.返回舱的位移在不断减小 D.相同时间内，返回舱的速度变化量不变 7．如图所示，一物体以6 m/s的速度沿一光滑倾斜木板从底端向上滑行，经过2s后物体仍向上滑，速度大小为1 m/s。现增大木板的倾角，物体仍以6 m/s的速度从底端向上滑行，经过2 s后物体已向下滑动，速度大小为1 m/s。若规定沿木板向上为正方向，用分别表示加速度，用分别表示2 s末的速度，下列表示正确的是(   ) A.， B.， C.， D.， 【能力提升练】 8．长为l的高速列车在平直轨道上正常行驶，速率为，要通过前方一长为L的隧道，当列车的任一部分处于隧道内时，列车速率都不允许超过v（）。已知列车加速和减速时加速度的大小分别为a和2a，则列车从减速开始至回到正常行驶速率所用时间至少为(      ) A. B. C. D. 9．如图所示，某无人机从地面由静止开始竖直上升，先做匀加速直线运动，紧接着做匀减速直线运动，减速到0后悬停在空中.加速时加速度大小为，减速时加速度大小为.若无人机在该过程中运动的总时间为t，则无人机减速运动的时间为(   ) A. B. C. D. 10．最近在武汉市街头有一种无人驾驶网约车，因其科技含量高和较低的乘车费用引起市民的广泛关注。这种无人驾驶的汽车在投入运营前需要进行各种安全性能测试。在一次刹车性能检测中，车头依次通过四个标志杆，测得的数据有：，车头在段的运动时间依次为。若把该车从A到D的过程近似为匀减速直线运动，则车头经过A标志杆时的速率为(   ) A.16 m/s B.17 m/s C.18 m/s D.18.5 m/s 11．长为l的高速列车在平直轨道上正常行驶，速率为，要通过前方一长为L的隧道，当列车的任一部分处于隧道内时，列车速率都不允许超过v（）。已知列车加速和减速时加速度的大小分别为a和2a，则列车从减速开始至回到正常行驶速率所用时间至少为( ) A. B. C. D. 12．滑雪运动员以加速度由静止从坡顶沿直线匀加速滑下，测得时的速度为20 m/s，时到达坡底，又以加速度沿水平面匀减速运动后停止.运动员到达坡底即将沿水平面运动时速度大小不变，求： （1）和的大小； （2）到达坡底后再经过时的速度大小. 13．如图所示，某一质点沿着如图所示的直线向右做匀减速运动，依次经过三点，，质点通过过程和过程的平均速度分别为和，求： (1)质点通过过程和过程的时间之比； (2)质点运动至T点的瞬时速度的大小。 14．一辆汽车正在平直公路上以的速度匀速行驶，司机突然发现前方路口处亮起红灯，于是立即刹车使汽车以大小为的加速度做减速运动，汽车减速时，信号灯转为绿灯，司机当即放开刹车，换挡加速，换挡期间汽车匀速运动，稍后汽车做匀加直线运动，只用了减速时间的，汽车的速度就恢复到最初匀速运动时的速度，之后汽车一直匀速运动。已知从开始刹车到恢复原速一共经历了。求： （1）汽车换挡期间的速度大小； （2）汽车做匀加速直线运动的加速度大小； （3）以汽车开始刹车时为0时刻，汽车在时的速度大小。 参考答案 1．答案：C 解析：匀速直线运动是相等时间内通过的位移相等的运动，匀变速直线运动相等时间内通过的位移不相等，故A错误；匀减速直线运动的条件是速度方向与加速度方向相反，若速度沿正方向，则加速度沿负方向，若速度沿负方向，则加速度沿正方向，故B错误，C正确；在匀减速直线运动中，速度减至零之前，速度随时间的增加而减小，但物体的运动方向始终不变，故其位移随时间的增加而增大，故D错误. 2．答案：D 解析：匀速直线运动要求速度大小和方向均不变，而速率不变仅保证速度大小不变，方向可能变化，故A错误；匀加速直线运动的加速度必须恒定，故B错误；加速度方向与速度方向相反时物体减速，但匀减速直线运动要求加速度恒定，若加速度大小变化，则不是匀减速直线运动，故C错误；匀变速直线运动要求加速度恒定，而任意相等时间间隔内速度变化量相同符合匀变速直线运动的条件，故D正确。 3．答案：C 解析：A.加速度为，说明加速度方向与所选取的正方向相反，若此时速度方向也与所选取的正方向相反，则此时该物体做匀加速直线运动，故A错误；B.若该物体的初速度方向为正方向，则该物体将先做匀减速直线运动，当速度减为零后开始做反向的匀加速直线运动，即该物体的速度可能会发生改变，故B错误；C.根据速度的变化量负号表示与初速度方向相反，则可知，该物体任意2 s内的速度变化量大小一定为6 m/s，故C正确；D.若该物体第2 s初的速度与加速度方向相反，则该物体做减速运动，第2 s末的速度一定比第2 s初的速度小3 m/s，若该物体第2 s初的速度与加速度方向相同，则该物体做加速运动，第2 s末的速度一定比第2 s初的速度大3 m/s，故D错误。故选C。 4．答案：D 解析：汽车做匀加速直线运动，在第3 s末的速度，故D正确. 5．答案：AC 解析：题中只给出了初、末速度的大小，这就隐含了初、末速度的方向可能相同，也可能相反。若初、末速度方向相同，则，加速度；若初、末速度方向相反，取初速度方向为正方向，则，速度变化量，加速度，负号说明加速度的方向与初速度方向相反。所以选项AC正确，BD错误。 6．答案：D 解析：根据匀变速直线运动的速度公式，对比，可知初速度为，方向竖直向下，加速度为，负号表示加速度方向竖直向上，加速度方向与初速度方向相反，返回舱做匀减速直线运动，位移不断增加，故A、B、C错误；由于加速度恒定，由可知，相同时间内返回舱的速度变化量不变，故D正确。 7．答案：A 解析：取沿木板向上为正方向，则：第一情况：初速度为，末速度为，时间为，则加速度为 第二情况：初速度为，末速度为，时间为，则加速度为 故选A。 8．答案：C 解析：由题知当列车的任一部分处于隧道内时，列车速率都不允许超过v（），则列车进隧道前必须减速到v，则有 解得 在隧道内匀速有 列车尾部出隧道后立即加速到，有 解得 则列车从减速开始至回到正常行驶速率v0所用时间至少为 故选C。 9．答案：A 解析：设无人机做匀减速运动的时间为，根据题意得，解得，A正确. 10．答案：A 解析：由题意可得车头经过AB段中间时刻的速率为，车头经过CD段中间时刻的速率为，则车的加速度大小为，设车头经过A标志杆时的速率为，则有，解得，A正确。 11．答案：C 解析：列车从减速开始至回到正常行驶速率所用时间最短时，列车车头到达隧道前减速时间，在隧道中匀速行驶时间，车尾离开隧道后，加速时间，总时间，故C项正确。 12．答案：（1）； （2）0 解析：（1）滑雪运动员以加速度由静止从坡顶沿直线匀加速滑下，由速度-时间公式可得， 代入数据解得， 时到达坡底，此时运动员的速度， 在水平面做匀减速运动时，以运动员的方向为正方向，滑雪运动员以加速度匀减速过程有， 代入数据解得，则加速度大小为. （2）由题意知，运动员到达坡底后再运动25 s速度减为0，故运动员到达坡底后再经过时的速度大小为0. 13．答案：(1)1:4 (2) 解析：（1）质点通过过程和过程的时间之比 （2）设加速为a，R点速度为，S点速度为v，T点速度为，RS段时间为t，ST段时间为4t。由平均速度公式得 由速度公式得 联立解得 14．答案：（1）3 m/s （2） （3）6 m/s 解析：（1）汽车初速度大小为 汽车换挡期间的速度即减速过程的末速度，大小为 （2）汽车做匀加速直线运动的时间为 则加速度大小为 （3）司机换挡持续的时间为 汽车在时的速度大小为 学科网（北京）股份有限公司 $