第2章 2.2 第3课时 匀变速直线运动速度与时间的关系（Word同步练习）-【学而思】2026-2027学年高一物理必修第一册分层练习（粤教版）

**基本信息** 分层清晰，从概念理解到综合应用，适配新授课巩固需求，强化运动观念与科学推理 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础过关练|匀变速直线运动概念、v-t关系公式及图像基础|单选与多选结合，注重加速度矢量性等基础辨析，如刹车问题时间判断| |能力提升练|复杂v-t图像分析、多过程运动问题|情境化试题（如跳伞、遥控小车），强化科学推理与模型建构，如斜面-水平面多过程计算|

第二章　匀变速直线运动 第二节　匀变速直线运动的规律 第1课时　匀变速直线运动速度与时间的关系 基础过关练 题组一　对匀变速直线运动的认识 1.物体以2 m/s2的加速度做匀加速直线运动,那么在运动过程中的任意1 s内,物体的 (　　) A.末速度是初速度的2倍 B.末速度比初速度大2 m/s C.初速度比前一秒的末速度大2 m/s D.末速度比前一秒的初速度大2 m/s 2.(多选题)(2025四川南充中学期中)如图所示的四个图像中,表示物体做匀加速直线运动的是 (　　) 题组二　速度与时间的关系的理解及简单应用 3.(2025广东珠海金砖四校期中)一辆汽车在水平公路上以10 m/s的速度匀速行驶,假设t=0时刻汽车开始刹车,刹车过程可视为加速度大小为4 m/s2的匀减速直线运动,则汽车开始刹车3 s后的速度为 (　　) A.4 m/s　　　　B.0 C.2 m/s　　　　D.-2 m/s 4.(多选题)(2025广东广州玉岩中学月考)列车出站时能在150 s内匀加速到180 km/h,然后正常行驶,某次因意外列车以同样大小的加速度将车速减至108 km/h。以初速度方向为正方向,下列说法正确的是 (　　) A.列车加速时的加速度大小为 m/s2 B.列车减速时,若运用v=v0+at计算瞬时速度,则其中a=- m/s2 C.若用v-t图像描述列车的运动,减速时的图线在t轴的下方 D.列车由静止加速,1 min内速度可达20 m/s 5.(多选题)一质点做匀变速直线运动,其速度v与时间t的关系为v=4+2t(各物理量均采用国际单位制单位)。关于该质点的运动,下列说法正确的是 (　　) A.初速度为4 m/s B.加速度为4 m/s2 C.在第2 s末的速度大小为10 m/s D.在第2 s内的速度变化量为2 m/s 6.水平面上一物体以15 m/s的初速度做匀变速直线运动,从此刻开始计时: (1)若第4 s末物体的速度方向未改变,大小减小为3 m/s,求物体的加速度; (2)若物体的加速度取(1)中数值始终不变,速度方向可以改变,求物体在第7 s末的速度。 题组三　v-t图像的简单应用 7.(多选题)(2025广东广州三校期中)某物体沿一直线运动,其v-t图像如图所示,则下列说法中正确的是 (　　) A.第2 s内和第3 s内速度方向相反 B.第2 s内和第3 s内的加速度方向相反 C.第3 s内速度方向与加速度方向相反 D.第3 s末加速度为零 能力提升练 题组一　利用v-t图像分析物体的运动 1.(多选题)(2025广东清远四校期中)一个质点做变速直线运动的v-t图像如图所示,下列说法中正确的是 (　　) A.第1 s内的速度与第5 s内的速度方向相反 B.第1 s内的加速度小于第5 s内的加速度 C.第2 s内的位移大于第5 s内的位移 D.0~2 s内的加速度与速度方向相同,4~5 s内的加速度与速度方向也相同 2.(2025广东汕头两英中学期中)跳伞运动员从高空悬停的直升机跳下,沿竖直方向运动,其v-t图像如图所示。下列说法正确的是 (　　) A.0~10 s内运动员做加速度减小的加速直线运动 B.10 s末运动员的速度方向改变 C.15 s末运动员打开降落伞 D.10~15 s内运动员做加速度增大的减速运动 3.(多选题)(2025广东部分学校联考)一遥控小车在遥控器的控制下在水平地面上做匀加速直线运动,碰到前方挡板后反弹,小车与挡板作用时间不计,其速度v随时间t变化的关系如图所示,图中两斜线的斜率相同。以静止开始运动的起点为位移坐标原点,以小车开始运动的时刻为t=0时刻,则下列图像能正确反映小车运动的是 (　　) 题组二　应用速度公式解决多过程问题 4.(2024黑龙江牡丹江朝鲜族中学月考)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,最后停在C点。现每隔0.2 s通过传感器测量物体的运动速度v,下表给出了部分测量数据,设物体经过B点前后速率不变,求: (1)物体在AB段和BC段的加速度a1和a2; (2)物体运动到B点时的速率vB; (3)当t=0.8 s时物体的速度。 t/s 0.0 0.2 0.4 0.6 … 1.4 1.6 … v/(m·s-1) 0.0 0.0 1.0 2.0 … 1.1 0.7 … 5.(2024山东济宁月考)卡车原来以20 m/s的速度在平直公路上匀速行驶,因为前方路口亮起红灯,司机从较远的地方立即开始刹车,使卡车匀减速前进,当车减速到4 m/s时,交通信号灯转为绿灯,司机当即放开刹车,同时使车加速,并且只用了减速过程的一半时间,卡车就加速到原来匀速运动的速度。已知从开始刹车到恢复原速度的过程用了12 s。不考虑司机的反应时间,以初速度方向为正方向,求: (1)卡车减速和加速过程中的加速度; (2)开始刹车后2 s末及10 s末的瞬时速度大小。 答案与分层梯度式解析 第二章　匀变速直线运动 第二节　匀变速直线运动的规律 第1课时　匀变速直线运动速度与时间的关系 基础过关练 1.B　物体的加速度为2 m/s2,由Δv=aΔt可知,任意1 s内,物体的末速度一定比初速度大2 m/s,不一定等于初速度的2倍,A错误,B正确;某一秒初与前一秒末是同一时刻,速度相同,C错误;某一秒末与前一秒初的时间间隔为2 s,则任意1 s内,末速度比前一秒的初速度大4 m/s,D错误。 2.AD　物体做匀加速直线运动时,其速度随时间均匀增大,其v-t图线是远离时间轴的直线,故选A、D。 3.B　汽车刹车过程视为匀减速直线运动,由0=v0-at,可得刹车时间t刹== s=2.5 s,因为3 s>2.5 s,可知汽车开始刹车3 s后已经停止,故速度为0,B正确,A、C、D错误。 易混易错　刹车类问题的特点:物体匀减速到速度为零后停止运动。解题时,应首先判断在所求问题的时间内,物体是否已经停止运动。 4.ABD　列车加速时的初速度为0,末速度v1=180 km/h=50 m/s,由v1=at1可得,加速时的加速度大小a== m/s2= m/s2,A正确;列车减速时,加速度方向与初速度方向相反,则列车减速时,若运用v=v0+at计算瞬时速度,则其中a=- m/s2,B正确;以初速度方向为正方向,列车减速时,速度依然沿正方向,即减速时v-t图像的图线依然在t轴的上方,C错误;列车由静止加速,1 min内速度可达v=at=×60 m/s=20 m/s,D正确。 5.AD　结合匀变速直线运动的速度公式vt=v0+at,可得质点的初速度v0=4 m/s,加速度a=2 m/s2,A正确,B错误;由速度公式可得t1=2 s时,质点的速度为v1=v0+at1=8 m/s,C错误;由Δv=aΔt可得质点在第2 s内的速度变化量为Δv=2×1 m/s=2 m/s,D正确。 6.答案　(1)3 m/s2,方向与初速度方向相反 (2)6 m/s,方向与初速度方向相反 解析　(1)以物体的初速度方向为正方向,v0=15 m/s,第4 s末的速度vt=3 m/s,由vt=v0+at可得a==-3 m/s2,即物体的加速度大小为3 m/s2,方向与初速度方向相反。 (2)物体在第7 s末的速度v=v0+at1=(15-3×7) m/s=-6 m/s,即第7 s 末,物体的速度大小为6 m/s,方向与初速度方向相反。 导师点睛　注意公式vt=v0+at的矢量性:公式中的v0、vt、a均为矢量,应用公式解题时,首先要选取正方向。一般取v0的方向为正方向,若为匀加速直线运动,则a>0;若为匀减速直线运动,则a<0。若vt>0,说明vt与v0方向相同;若vt<0,说明vt与v0方向相反。 7.BC　由题图知,第2 s内和第3 s内速度均为正值,速度方向均沿正方向,方向相同,A错误;v-t图线的斜率的正负表示加速度方向,第2 s内斜率为正,第3 s内斜率为负,则加速度方向相反,B正确;第3 s内速度为正方向,加速度为负方向,两者方向相反,C正确;第3 s末图线的斜率不为零,故加速度不为零,D错误。 能力提升练 1.BC　根据图像知,质点在0~5 s内沿正方向运动,A错误;v-t图线的斜率绝对值表示加速度大小,可知在第1 s内的加速度小于第5 s内的加速度,B正确;v-t图线与横轴围成的面积表示位移,可知在第2 s内的位移大于第5 s内的位移,C正确;质点在0~2 s内的加速度与速度同向,在4~5 s内的加速度与速度反向,D错误。 2.A　v-t图线的斜率表示加速度,图线斜率的绝对值减小说明加速度减小,可得在0~10 s内运动员做加速度减小的加速直线运动,10~15 s内做加速度减小的减速直线运动,A正确,D错误;10 s末运动员的速度仍大于零,速度方向没有改变,B错误;在10 s末运动员的速度开始减小,说明此时运动员打开了降落伞,C错误。 3.AC　v-t图线的斜率表示加速度,题图中两斜线的斜率相同,则小车的加速度保持不变,A正确,B错误;0~t1时间内,小车做初速度为零的匀加速直线运动,根据x=at2知,x-t图线为一段过原点的开口向上的抛物线,同理t1~t2时间内的x-t图线也是一段抛物线,由于v-t图线与时间轴所围面积表示位移,由题图可知t1~t2时间内的位移大小小于0~t1时间内的位移大小,小车速度减为零时并没有回到初始位置,C正确,D错误。 4.答案　(1)见解析　(2)2.5 m/s　(3)2.3 m/s 解析　(1)物体在AB段的加速度 a1== m/s2=5 m/s2,方向沿斜面向下 物体在BC段的加速度 a2== m/s2=-2 m/s2,负号表示方向与物体运动方向相反。 (2)由题表可知,物体开始运动的时刻t0=0.2 s,设运动到B点的时刻为tB,有 vB=a1(tB-t0),v1.4=vB+a2(t1.4-tB) 联立解得tB=0.7 s,vB=2.5 m/s。 (3)由(2)知tB=0.7 s时物体到达B点,速度达到最大,故t=0.8 s时物体在BC上做了0.1 s的匀减速运动,此时物体的速度 v0.8=vB+a2(t0.8-tB)=2.3 m/s。 5.答案　(1)2 m/s2,方向与卡车运动方向相反 4 m/s2,方向与卡车运动方向相同 (2)16 m/s　12 m/s 解析　(1)卡车先做匀减速直线运动,再做匀加速直线运动,其运动过程简图如图所示: 以卡车初速度方向为正方向,卡车从A点开始减速,其减速运动的初速度vA=20 m/s,经时间t1运动到B点,vB=4 m/s,卡车从B点又开始加速,经时间t2到达C点,vC=20 m/s 根据题意有t2= t1,t1+t2=12 s 解得t1=8 s,t2=4 s 根据匀变速直线运动的速度公式v=v0+at可得 在减速过程有vB=vA+a1t1 在加速过程有vC=vB+a2t2 代入数据解得 a1=-2 m/s2,负号表示方向与卡车初速度方向相反 a2=4 m/s2,方向与卡车初速度方向相同。 (2)开始刹车后2 s末卡车的速度 v2=vA+a1t1'=(20-2×2) m/s=16 m/s 卡车减速到4 m/s所用时间t1=8 s,则10 s末卡车处于加速阶段,则10 s末卡车的速度为 v10=vB+a2t2'=4 m/s+4×(10-8) m/s=12 m/s。 方法技巧　多运动过程问题的求解方法 　　(1)多运动过程问题要划分不同的运动阶段,并分析清楚各运动过程之间的联系; 　　(2)画出运动过程的示意图,标上已知量和未知量,以便于灵活选用。以初速度的方向为正方向,判断各物理量的正负;　　(3)列出每个运动过程的已知量和未知量之间的关系式,注意转折点的速度、加速度与时间的对应关系。 1 学科网（北京）股份有限公司 $