2.2 匀变速直线运动的速度与时间的关系·-【经纶学霸】2026-2027学年高一物理必修第一册4星学霸黑白题（人教版）江苏专版

学霸黑白题物理·必修第一册 第2节 匀变速直线运 白题基础过关 题型1对匀变速直线运动的理解 1.*(2025·天津宁河期中)对于匀变速直线 运动，下列说法正确的是 () ①位移随时间均匀变化的直线运动 ②速度随时间均匀变化的直线运动 ③加速度随时间均匀变化的直线运动 ④加速度的大小和方向恒定不变的直线运动 A.①② B.②③ C.②④ D.③④ 2.*如图所示的四个图像中，表示物体做匀 加速直线运动的是 题型2速度公式v=vo+at的应用 3.*在运用公式v=。+at时，关于各个物理量 的符号，下列说法中正确的是 () A.不规定正方向时，式中的v、o、a都为正 B.在任何情况下，a>0表示加速运动，a<0表 示减速运动 C.习惯上总是规定物体一开始运动的方向 为正方向，a>0表示一开始做加速运动， a<0表示一开始做减速运动 D.的方向总是与vo的方向相同 16 动的速度与时间的关系 限时：35minI答案P9 4.*某质点做直线运动，其速度随时间的变 化关系式为v=(6-3t)m/s.关于该质点的运 动，下列说法正确的是 A.初速度为3m/s B.加速度为3m/s2 C.第1s末的瞬时速度为2m/s D.前2s内的平均速度为3m/s 5.*(2025·广东肇庆月考)匀加速直线运动 的物体，在第3s末速度为12m/s,在第6s 初速度为18m/s,此物体的加速度大小和初 速度大小分别为 () A.4 m/s2;0 m/s B.3 m/s2;3 m/s C.1 m/s2;6 m/s D.2 m/s2;6 m/s 6.*一艘快艇在海面上由静止出发，先沿着 海面做匀加速直线运动，紧接着做匀减速直 线运动直至再次静止，如果快艇加速时的加 速度大小是减速时的加速度大小的1.5倍， 快艇运动的总时间为15s,那么该快艇加速 过程所用的时间为 ) A.5s B.9s C.6s D.10s 7.*(2026·云南云大附中期初)司机驾驶汽 车以36km/h的速度在平直道路上匀速行 驶.当司机看到标有“学校区域限速20k/h” 的警示牌时，立即开始制动，使汽车做匀减速 直线运动，直至减到小于20km/h的某速度. 则该匀减速阶段汽车的行驶时间和加速度大 小可能是 () A.9.0s,0.5m/s2 B.7.0s,0.6m/s2 C.6.0s,0.7m/s2 D.5.0s,0.8m/s2 8.*高速铁路上的供电电线杆沿铁路线均匀 间隔60m分布.高速列车在匀加速直线运动 过程中，某乘客观察到通过第一个60m所用 时间是10s,通过第二个60m所用时间是 6s.高速列车的加速度为 () A.0.25m/s2 B.0.4m/s2 C.0.5m/s2 D.0.67m/s2 题型3v-t图像 9.*一辆新能源汽车在发现红灯时刹车，汽 车即做匀减速直线运动，其速度一时间图像 如图所示，则该汽车的加速度大小是() ↑/m·s- 20 t/s A.2 m/s2 B.3 m/s2 C.4 m/s2 D.5 m/s2 10.*学校科技周展示现场中，飞行小组让飞 行器从12m高的教学楼楼顶由静止先匀加 速直线下降再匀减速直线下降，到达地面时 速度恰好为零.已知飞行器加速时的加速度 大小是减速时的2倍，运动总时间为3s,则 该飞行器在此过程中的v-t图像为（) ↑/(m·s 个/m·s 8 02 3/s 12 3 t/s A B ↑v/m·s 个v/m·s 3 t/s 3 t/s 0 11.**如图所示为某新型电动汽车试车时的 v-t图像，下列说法正确的是 6Lu/(m.s-1) 024 68101214/ 第二章匀变速直线运动的研究黑白题学霸 A.在4~14s内，电动汽车做减速运动 B.在5s末，电动汽车的加速度为-1m/s2 C.在4s末，电动汽车的运动方向改变 D.在4~6s内的加速度比10~14s内的加 速度大 12.*新情境（2026·四川遂宁期初)越野车 和自动驾驶车沿同一公路向东行驶，自动驾 驶车由静止开始运动时，越野车刚好以速度 。从旁边加速驶过，如图所示分别为越野车 和自动驾驶车的v-t图线，根据这些信息， 可以判断 () ↑v/m·s-) 越野车 自动驾驶车 10 2025t/S A.5s末两车相遇 B.0时刻之后，两车只会相遇一次 C.20s前两车相遇两次 D.加速阶段自动驾驶车的加速度是越野车 的3倍 易错聚焦山 解 易错点速度公式的矢量性问题 13.**多可能性给滑块一初速度，使它沿 光滑斜面向上做匀减速运动，加速度大 小为号，当滑块速度大小诚小为2时，所 用时间是 ( 或"9 300 A.2gg B.o或 c3 3w0 g 17 学霸黑白题物理·必修第一册 黑题应用提优 1.*(2025·湖北武汉期中)排球比赛前，常 通过观察排球从一定高度由静止下落后的反 弹情况判断其弹性.某同学拍摄了该过程，借 助AI生成排球运动的v-t图像如图所示，a、 b、c、d四点中对应排球位置最高的是() ↑lm·s) -80 345/s A.a点 B.b点C.c点 D.d点 2.在足够长的光滑斜面上，有一物体以 10m/s的初速度沿斜面向上运动，如果物体 的加速度始终为5m/s2,方向沿斜面向下.那 么经过3s后的速度大小和方向是() A.25m/s,沿斜面向上B.5m/s,沿斜面向下 C.5m/s,沿斜面向上D.25m/s,沿斜面向下 3.*（2026·云南昆明模拟)比赛正如火如茶 进行.守门员发门球时，以一定的初速度将足 球水平踢出，足球在草地上做匀减速直线运 动，经2s运动到离发球点15m的后卫处，此 时速度为初速度的一半.则足球被踢出时的 初速度大小为 () A.5 m/s B.10 m/s C.15 m/s D.20 m/s 4.*(2025·河南联考)如图甲所示，一辆赛 车在平直的赛道上匀加速行驶，某时刻开始 速度v与运动时间t的关系如图乙所示，图像 与纵轴的截距为b,图像的斜率为k,则在t=0 时刻，赛车的 ( A.速度为b,加速度为k B.速度为k,加速度为b C速度为行，加流度为片 18 限时：45min|答案P10 D,速度为行，加速度为 1 5.|新素材(2025·安徽联考)最近无人驾驶 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A、B、 C、D四个标志杆，测得的数据有：AB=15m, CD=22m,车头在AB、BC、CD段的运动时间 依次为1s、0.5s、2s.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.18.5m/s 6.禁方程思维(2026·山东日照期末)如图所 示，公交车做匀减速直线运动，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12m/s,ST段的平均速 度是8m/s,则公交车经过T点时的瞬时速 度为 () 7RT A.6 m/s B.5 m/s C.4 m/s D.3 m/s 7.接如图所示，物体从斜面上的A点由静止 开始下滑，经B点进人水平面（经过B点前 后速度大小不变)，最后停在C点.每隔0.1s 测量物体的瞬时速度，下表给出了部分测量 数据.则物体通过B点时的速度为 B t/s 0.0 0.1 0.2 0.9 .0 /(m/s)0.00.5 1.0 1.5 A.2.0m/s B.1.8m/s C.1.7m/s D.1.5m/s 8.禁甲、乙物体在外力的作用下从同一位置 沿同一直线运动，其速度v随时间t的变化的 图线如图所示，则>《题中题》上分专题03( ◆/m·s） A.t=2s时，两物体的速度和加速度的方向 均改变 B.在0~4s内，甲物体的平均速度大小为 1m/s C.在2~4s内，甲、乙的加速度大小之比 为2：1 D.在0~4s内，两物体间的距离一直减少 9.甲、乙两快递车辆从同一快递点出发在 平直公路上某段时间内的v-t图像如图所 示，下列说法正确的是 vms-） 20 甲 ⊙ 0212345 t/s A.乙比甲延迟启动，但在4s时追上甲 B.在匀加速阶段，甲的加速度大于乙的加 速度 C.乙追上甲前，两车间距离最大值为30m D.5s时乙在甲前方5m处 10.整(2025·四川南充月考)ETC是高速公 路上不停车电子收费系统的简称，汽车在平 直公路上正常行驶，速率为o,汽车通过 ET℃通道时，需要汽车车头在距收费站中心 线前方L处减速至速率不大于(v<)后匀 速运动，当车头到达收费站中心线后，再匀 加速至，行驶，如图所示，已知汽车加速和 减速过程中加速度的大小分别为a和2a, 则汽车从开始减速至回到正常行驶速率， 所用的最短时间为 收费站中心线 匀速行驶 ETC通道 区间 第二章匀变速直线运动的研究黑白题学霸 vo-v L vo-v L A. B. 2a v 3(0-w),L 3(v-v),L C. D. 2a a 压轴挑战川 11.热多过程(2025· 甲所示，小球从固定斜面上的A点由静 止开始做匀加速直线运动，规定沿斜面 向下为正方向，小球在B点与挡板发生 碰撞（碰撞时间忽略不计），然后沿着斜 面向上做匀减速直线运动，速度一时间 图像如图乙所示，v-t图像的直线相互平 行，已知小球每次与挡板发生碰撞时，碰 后的速度大小都变为碰前速度大小的一 半，求： (1)小球第10s末速度； (2)小球10s内的位移； (3)小球与挡板第三次碰撞过程的速度 变化量， t/(m-s-) 8 Q B 19第2节匀变速直线运动的速度与时间的关系 白题 基础过关 1.C解析：根据位移-时间公式=w+心知位移不是 随时间均匀变化的，根据v=o+at知，速度随时间是均 匀变化的，而匀变速直线运动的加速度是恒定不变的； 所以②④正确，故ABD错误，C正确.故选C. 2.A解析：A速度随时间负方向均匀增大，说明物体做 负方向的匀加速直线运动，故A正确；B.速度均匀减小， 加速度不变，说明物体做匀减速直线运动，故B错误；C. 速度均匀减小，加速度不变，说明物体做匀减速直线运动， 故C错误；D.时间变化，但速度不变，说明物体做匀速直线 运动，故D错误故选A. 3.C解析：A.在运用公式v=vo+at时，必须规定正方向， 式中的v、o、a才取正、负号，故A错误；BC.当加速度方 向与速度方向相同时，做加速运动，当加速度方向与速 度方向相反时，做减速运动，当a>0,v<0时，物体做减速 运动，习惯上规定物体一开始运动的方向为正方向，故 B错误，C正确；D.v的方向可能与o的方向相反，故 D错误故选C. 4.D解析：AB.根据匀变速直线运动速度与时间关系v= +at,结合速度随时间的变化关系式u=(6-3t)m/s,可 知初速度为vn=6m/s,加速度为a=-3m/s2,故AB错 误；C.第1s末的瞬时速度为v1=o+at=(6-3×1)m/s= 3m/s,故C错误；D.第2s末的瞬时速度为v2=v+at'= (6-3×2)m/s=0,前2s内的平均速度为v=- +v2= 2 2m/s=3m/s,故D正确故选D. 6+0 5.B解析：由运动学公式可得第3s末速度为v3=vo+at3, 第6s初速度即第5s末速度为，=+at,代入数据联 立可得：vo=3m/s,a=3m/s2,故ACD错误，B正确.故 选B. 6.C解析：快艇先做匀加速运动后做匀减速运动，设最大 速度为vm,匀加速运动的加速度为a1,所用时间为t1,匀 减速运动的加速度大小为a2,所用时间为t2,则有vm= a1t1,vm=a22,据题有a1:a2=3：2,t1+t2=15s,联立解 得加速过程所用的时间t1=6s,故ABD错误，C正确.故 选C. 7.A解析：汽车制动做匀减速直线运动过程中的初速度。 为36km/h=10m/s,末速度v不大于限速为20km/h≈ 5.56m/s,该过程汽车速度的变化量为△v=v-o≈ -4.44m/s.根据匀变速运动速度与时间的关系△v=at, 可知匀减速阶段汽车的行驶时间和加速度大小的乘积 不小于4.44m/s,仅有A选项符合题意. 8.C解析：第一个60m的平均速度为=10ms= 60 60 6m/s,第二个60m的平均速度为v2=m/s=10m/s; 6 根据匀变速直线运动规律，可知中间时刻瞬时速度等于 10 这段时间内的平均速度，则u1到v2的时间为t= 28+ 分s=8s,则高速列车加速度为a=”=0,5n/s故 6 选C. 难点突破本题的关键在于知道物体在某段距离内的平均 速度等于中间时刻的瞬时速度.学习完第3节后，也可以 设通过第1、2根电线杆的速度为"1、2，利用速度公式和 位移公式列出三元一次方程组进行求解，但这种做法相 当繁琐 9.C 解析：图像斜率代表加速度，加速度大小a=4” △t 4m/s2,故选C. 10.C解析：由题可知，飞行器先加速再减速到零，且飞行 器加速时的加速度大小是减速时的2倍，所以加速时 图像的斜率是减速时的2倍，且图像与时间轴围成的 面积为12m.故选C. 11.B解析：由v-t图像可知，在4~14s内，电动汽车先做 减速运动，再做匀速运动，最后继续做减速运动，故 A错误；B.根据v-t图像的斜率表示加速度，可知在5s 末，电动汽车的加速度为a 6-4m/s2=-1m/s,故 4-6 B正确；C.由v-t图像可知，在4s末，电动汽车的运动 方向仍为正方向，没有改变方向，故C错误：D.根据v-t 图像的斜率绝对值表示加速度大小，则在10~14s内 0-4 的加速度为a=14-10ms=-1m,所以在4~6s 内的加速度与10~14s内的加速度相等，故D错误.故 选B. 12.D解析：A.0时刻两者并排在一起，由于v-t图像与 时间轴所围几何图形的面积表示位移，由图像可知，5s 末两者位移不相等，越野车的位移大于自动驾驶车的 位移，A错误；BC.0时刻两者并排在一起，可知，10s时 刻两者位移相等，即10s时刻两者相遇，此时自动驾驶 车开始做匀速直线运动，其速度大于越野车的速度，越 野车做匀加速直线运动，20s时两者速度再一次相等， 之后，越野车的速度大于自动驾驶车的速度，可知，两 者20s后一定还会再相遇一次，即0时刻之后，两车会 相遇两次，BC错误；D.令5s的速度为1，v2=18m/s, ,=5s,2=10s,根据图像可知=，解得，=9m/s, 则加速阶段自动驾驶车与越野车的加速度分别为α，= 1 18-9 10m/s=1.8m/s,a=20-5m/s=0.6m/s,可知加 速阶段自动驾驶车的加速度是越野车的3倍，D正确， 故选D. 女易错聚焦 13.B解析：当滑块速度大小减小为”时，若此时速度与 初速度方向相同，可得时间为t1= 20-0,若此时滑 gg 2 参考答案黑白题学霸t9○ 块返回后速度与初速度方向相反，可得时间为2= 号-(o〉3o,故选B 2 黑题 应用提优 1.B解析：由图像可知，速度为负值时表示排球向下运 动，当向下运动到速度最大时排球与地面接触，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b点，此时速度第一次向上减为零，到达 离地面最远的位置.故对应排球位置最高的是b点.故 选B. 2.B解析：规定初速度的方向为正方向，根据v=vo+at得， v=(10-5×3)m/s=-5m/s.负号表示方向与正方向相反， 即速度的方向沿斜面向下.故ACD错误，B正确. 3.B解析：根据匀变速直线运动规律可得】（，+L, 2vo+20)= =75ms,解得=l10ms故选B 4.B解析：根据速度-时间公式有u=,+,变形得”= %·+a,对比图像可得=k,a=6由此可见，赛车在 1 t=0时刻的速度为k,加速度为b.故选B. 5.A解析：依题意，车头经过AB段中间时刻的速度为 x=15m/s,车头经过CD段中间时刻的速度为，= 01三 x”=11m/s,则汽车加速度大小为a= tc 02一V1 ,tcn=2m/s2.设车头经过A标志杆时的速率为 +p6+ 2 ,则有=，a,解得=16故选 6.B解析：匀变速直线运动平均速度等于初末速度的平 均值，则有=12， I=8m/s,因ST间的距离 是RS的两倍，而ST段的平均速度是RS段的平均速度 的号：放可得57段的时间是心段的时间的3倍，可 ST段的速度减小量是RS段的3倍，则有v,-vs= 3(vs-vr),联立解得vr=13m/s,0s=11m/s,vr=5m/s. 故选B. 一题多解在得出ST段的时间是RS段的时间的3倍后， 可以利用平均速度等于中间时刻的瞬时速度求解：不妨 设经过RS段的时间为t,经过ST段的时间为3t,加速度 3t 太小为a,可得a3+)归2m/s-8,a·2于 8m/s-vr,解得vp=5m/s. 10学霸黑白题物理·必修第一册 0.5 7.A解析：物体匀加速阶段的加速度为a=Oms 5m/s2,在1.0s时的速度为1.4m/s,说明已经进人匀减 速阶段，加速度大小为2= 1.5-1.4 0.1m/s2=1m/s2.设匀 加速度时间为t,则1.4m/s=a1t-a2(1.0s-t),可得t= 0.4s,则物体通过B点时的速度为v=a1t=2.0m/s.故 选A. 8.B解析：A.由v-t图像可知，在t=2s时，甲物体的速 度方向不变，加速度的方向发生改变，乙的加速度方向 不变，故A错误；B.在0~2s内甲的位移为x1= 2×2m=3m,在2~4s内甲的位移为名，= 1+ 2+(-1x2m=1m,所以在0~4s内甲物体的平均速度 2 x1+x23+1 为v= 4m/s=1m/s,故B正确；C.-t图像的斜 率表示物体的加速度，在2~4s内，甲=，2 m/s2= -1.5m/s2,az= -1-0 2m/s2=-0.5m/s2,所以甲、乙的加 速度大小之比为a甲：az=3：1,故C错误；D.当t=4s 时，两物体速度相等，距离最远，所以在0~4s内，两物 体间的距离一直增大，故D错误故选B. 9.C解析：A.在0~4s内，甲车的速度比乙车的大，由于 两车从同一地点出发，故4s时，甲车在前，乙车在后，故 20 20 A错误；B.在匀加速阶段，a甲-兮m/s,az2ms2 10m/s2,az>a甲，故乙的加速度大，故B错误；C.在t= 4s前，甲的速度比乙大，甲在乙的前方，两者间距增大， t=4s后，乙的速度比甲大，两者间距减小，所以在t=4s 两者速度相等时，间距最大，最大间距x= 「(1+4)×202×20] 2 2 m=30m,故C正确；D.t=5s时，甲 的位移x甲=(2+5)×20 2 m=70m,乙的位移：xz= 3×30 m=45m,故甲在乙前面，故D错误故选C. 2 10.C解析：当汽车在匀速行驶区间内行驶时，汽车速率 不允许超过v(v<o),则汽车车头到达收费站中心线前 方L处前必须减速到v,根据速度一时间公式则有v= o-2a41,解得5，=0-” =2a,在匀速行驶区间内，根据匀速直 线运动公式有，=，汽车车头到达收费站中心线后开 始加速，根据速度一时间公式有v。=v+at3,解得t3= ”,则汽车从开始减速至回到正常行驶速率，所用的 e 最短时间为t=t1+t2+t3 3(）+L故选C. 2a v 念压轴挑战 11.(1)-2m/s(2)26m(3)-3m/s 解析：(1)由v-t图像可知，8~12s内小球的加速度为 a=0-(-4) m/s2=1m/s2, 12-8 则小球第10s末速度为v1o=v8+a△t=-4m/s+1×(10- 8)m/s=-2m/s: (2)根据v-t图像可知小球在0~8s内的位移为x1= ×8×8m=32m, 2 小球在8-10s内的位移为，=4=4-2 ×2m= 2 2 -6m,则小球10s内的位移x=x,+x2=26m; (3)由v-t图像可知，小球与挡板第1次碰撞后的速度 为-4m/s,由于小球向上减速和向下加速的加速度相 等，所以小球与挡板第2次碰撞前的速度为4m/s;已 知小球每次与挡板发生碰撞时，碰后的速度大小都变 为碰前速度大小的一半，则小球与挡板第2次碰撞后 的速度为-2m/s;同理可知小球与挡板第3次碰撞前 的速度为2m/s,小球与挡板第3次碰撞后的速度为 -1/s,则小球与挡板第三次碰撞过程的速度变化量 为△v=-1m/s-2m/s=-3m/s. 第3节匀变速直线运动的位移与时间的关系 第1课时匀变速直线运动的位移与时间的关系 (白题 基础过关 1.B解析：根据x=ot+ 2a,结合x=61-42,物体的初速 1 度为=6ms,加速度)a=-4m,解得a=-8m/s 故选B. 2.B解析：质点做匀减速直线运动，加速度方向与速度方 向相反，故位移为x=w2a,故A不符合题意质点做 匀减速直线运动，速度大小在变化，而B是计算匀速直 线运动的位移公式，故B符合题意根据匀减速直线运动 的平均速度公式知，该段时间内质点的平均速度为2， 位移为？，故D不符合题意此运动可看成反向的初速 度为零的匀加速直线运动，则x=,故C不符合 题意 3.D解析：设经历时间t,出租车追上自行车，则根据位 移一时间公式d=子a2-,代入数值解得=7s,故出租 车的位移大小为x=r=×2xTm=49m放选D 21 4.C解析：设相同的时间为t,第一段时间内的加速度大 小为2a,第二段相同时间内的加速度大小为a,则第一 段时间内的位移为x1=2×2at=a,第一段时间的末速 度大小即第二段时间的初速度大小为v=2at,则第二段 1 5 时间内的位移为=+2=之，则两段时间内的位 2 移大小之比为产=2故选C x25 5.B解析：以列车为参考系，把列车的运动转化为人做初 通过转换参考系，把问题变成 我们熟悉的质点运动问题 速度为零的匀加速直线运动设每节车厢长为L,人的加 速度大小为a,则根据位移-时间公式有L=2,nL= 2;其中t1=38,52=98,联立解得n=9,故选B. 6.C解析：A.甲图为x-t图像，其运动方向根据斜率判 断，0~4s内图像斜率不变且大于0，小车一直在匀速向 前运动，故A错误；B.单方向的匀速直线运动，路程大小 与位移大小相等，4s内的总路程为10m,故B错误； C.乙图为v-t图像，其运动方向根据速度正负判断 前2s内v<0,小车向后倒车，后2s内>0，小车向前行 驶，2s末时从向后倒车变为向前行驶，故C正确；D.根 据匀变速直线运动，平均速度大小等于中间时刻速度大 小，4§内的平均速度大小等于2s末时速度大小，即 0m/s,故D错误故选C. 7A解析：由题可得0，=3×-0， 得v=3m/s,根据 t v-t图线与时间轴所围的面积表示位移，则可得AC段的 长度x三12+3×1m+2×3×1m=9m.故选A 8.B解析：A.匀变速直线运动中间时刻速度等于平均速 度，2~4s质点做初速度为0的匀加速直线运动，3s时 x 4 的瞬时速度大小为%=g=:=2ms=2ms,故A错 误；B.0~4s内质点的路程为s=7m,则平均速率为4= 4ms=1.75ms,B正确：C.2-4s内根据x=a 7 2x2×4 可得a= 222 m/s2=2m/s2,1~2s内由逆向思维，可 得1s末的速度u1=at1=2×1m/s=2m/s,即0~1s内质 点运动速度为2m/s,C错误；D.0~4s内质点的位移大 小为x=1m,则平均速度大小为=元=0.25m/3,D错 toa 误故选B. 9.B解析：如图所示，v-t图线与t轴围成 的面积大小是汽车的位移大小，由图可 知总位移大小为空，放如正确 0 10.D解析：D.匀变速直线运动的中间时刻的瞬时速度 等于该段平均速度，根据第3s内的位移为5m,则 2.5s时刻的瞬时速度为v=5m/s,2.5s时刻即为前5s 的中间时刻，因此前5s内的位移为x=t=5×5m= 参考答案黑白题学霸11○