2.3 第1课时匀变速直线运动的位移与时间的关系-【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

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○ 25m,故D正确；ABC.由于无法确定物体在零时刻的速 度以及匀变速运动的加速度，故ABC错误.故选D. 11.C解析：设第1架飞机离地时与第2架飞机间的距离 为x,第1架飞机从开始加速到离地历时t,则有x= 26,d=t,联立解得x=”, U1+v2 d.故选C. 21 ◇易错聚焦 12.A解析：设汽车刹车后经过t时间速度减为零，由速 度一时间公式可得o=ato,代入数据可得t。=5s,故汽 车刹车后第2s内的位移等于汽车刹车后2s内的位移 减去刹车后13内的位移，即△x,=,,=4,)吗 (52叫），代入数据可得A,=14m,汽车刹车后 00 66内的位移即刹车到停止时间内的位移，有。=2 20 t022 5m=50m.故选A. 13.(1)6m/s(2)37.5m(3)3.3m/s 解析：(1)司机小明驾车的速度大小为。=54km/h= 15 m/s,v=vo-at=6 m/s. v015 (2)制动时间t1= 。=3s=5s×78,所以车刹车后79 1 内的位移大小x=042=37.5m (3)匀加速直线运动位移为=2=x6m=45m, 0,15 等待行人的时间为t2=14s,平均速度0= x1+x2」 t1+t2+t3 37.5+45 m/s=3.3m/s. 5+14+6 黑题 应用提优 1.C解析：A.式中的表示质点在0~t时间内的平均速 度，A错误；B.关系式左右两边同乘以t,得x=3t+t2,t= 0时刻质点的位置坐标是x=0m,B错误；C.t=0时刻 质点的位置坐标是x=0m,t=2s时质点的位置坐标是 x2=3×2m+22m=10m,前2s内质点的平均速度为0= _10m=5m/s,C正确；D.将x=3t+2对比公式x= △t2s 1 +2at,可知a=2m/s2,D错误故选C 2.B解析：汽车减速到6m/s恰好与电动自行车到达同 一个位置时，刹车的加速度最小，设运动时间为t,这段 时间内汽车的位移为(+，电动自行车的位移 为x2=t,且满足x,=x2+△x,解得t=6s.由加速度的定义 式a=o-”可得，最小加速度为a=1m/s故选B. 12学霸黑白题物理·必修第一册 3.D解析：飞机在起飞过程中做匀加速直线运动，前2s 1 内运动的位移为8m,由位移时间规律有x=2a,解得 a=4m/s2,离地前2s滑行了152m,设离地时的速度为 ,由平均速度公式有=-+(，a）,解得=80m/s 2 故选D. 4.C解析：设电梯加速运行的时间为t,最大速度为v,则 减速运行的时间为t,匀速运行的时间为16s-2t,可列 式=，48m=(168-2)）+2x22,将a=1mMg2代入 解得t=4s或t=12s(舍去)，则16g-2t=8s,v=at= 4m/s.故选C. 5.A解析：ABC.根据x-t图像可得，物块乙在做匀减速 直线运动，乙的x-t曲线在t=to时切线斜率为0，即t=o 时乙的速度为零，根据匀变速直线运动位移公式结合逆 2x0 向思维，则，=G,解得a 2,由速度公式得。= ,故A正确，BC错误D.甲做匀加速运动，则1- ato = to to时甲的速度大小为v=vo+at。= 下，故D错误故选A 念压轴挑战 6D解析：小球在A点的速度为，则么，到达B点 时货车的速度达到，=，+t=+a,此时又从货车上相 对静止投放第二个小球到该轨道上，经过时间t,第二个 小球到达C点，则由L,=1+22+,可得a= 2(L2-2L1) 32 ,故D正确，ABC错误故选D. 第2课时匀变速直线运动的常用位移公式及应用 白题 基础过关 1.A解析：根据匀变速直线运动的速度一位移公式得： t=2ax,代人数据解得：vo=30m/s=108km/h> 60km/h,可知该车超速，故A正确，BCD错误 2.B解析：设飞机的初速度为o,已知飞机的加速度a= 4.5m/s2,位移x=100m,末速度v=50m/s,此题不涉及 物体运动的时间，则由匀变速直线运动的速度一位移公 式：2-v=2ax,解得：o=40m/s. 解析：根据6=2ax,得a=。,由图可知初速月 时，无ABS和有ABS刹车的距离之比为4：3，则加速度 之比为a无：a有=3：4故选B. 4.C解析：B.速度的平方随位移均匀变化，故B错 误；AD.根据图像可得数值上有v2=x,对比v2-=2ax可学霸黑白题物理·必修第一册 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 限时：35min 题型1位移时间公式(x=+2 加速直线运动，已知第一节车厢经过他的时 间是3s,整列火车经过他的时间是9s,则这 1.*一物体运动的位移与时间关系为x=6t 列火车的车厢节数为 () 4t2(t以s为单位)，则 A.3节B.9节 C.27节D.81节 A.这个物体的初速度为12m/s 题型2x-t、v-t图像的理解与应用 B.这个物体的初速度为6m/s 6.*(2026·重庆杨家坪中学月考)某快递小 C.这个物体的加速度为8m/s2 车在仓库笔直通道上运输包裹，取向前为正 D.这个物体的加速度为-4m/s2 方向，其两次运动的图像如图所示（甲为x-t 2.*做匀减速直线运动的质点，它的加速度 图像，乙为v-t图像).下列说法正确的是 大小为a,初速度大小为vo,经过时间t速度 减小到零，下列式子中不能表示它在这段时 x/m tw/m·s) 间内位移大小的是 ( 234/s 1 A.vot-at B.vot 乙 D.%4 A.甲图对应的小车，前2s内向前运动， 2 后2s内向后运动 3.*平直的公路上，一出租车前方14m处有 B.甲图对应的小车，4s内的总路程为5m 一男孩骑自行车正以5m/s的速度沿公路匀 C.乙图对应的小车，2s末时从向后倒车变为 速前进，此时出租车由静止出发以2m/s2的 向前行驶 加速度匀加速追赶.从出发到追上自行车，出 D.乙图对应的小车，4s内的平均速度为 租车的位移大小为 () 2.5m/s A.52m B.51mC.50m D.49m 7.*如图甲所示，一质点以初速度vo=12m/s 4.**(2025·山东日照一模)一辆汽车从静止 从固定斜面底端A处冲上斜面，到达C处时 出发做加速直线运动，加速度的方向一直不 速度恰好为零，滑块上滑的v-t图像如图乙 变.在第一段时间内加速度大小不变，在接下 所示.已知斜面AB段粗糙程度均匀，BC段光 来的相同时间内，加速度大小变为原来的一 滑，滑块在AB段的加速度大小是BC段加速 半.则汽车在这两段时间内运动的位移大小 度大小的三倍.则AC段的长度为() 之比为 ( ↑/m·s A.1:2 B.1:3 C.2:5 D.2:3 B 5.*一列火车由等长的车厢连接而成，车厢 间的间隙忽略不计.一人站在站台上与第一 甲 节车厢的最前端相齐.列车由静止开始做匀 A.9 m B.8 m C.7.5mD.6.5m 20 第二章匀变速直线运动的研究黑白题学霸 8.*逆向思维(2026·陕西西乡一中月考) 2(v2-v1 A.- B. -d 如图所示为一质点做直线运动的位置x随时 VI 间t变化的规律图像.已知物体在0~1s做匀 v2+v C. d d D.- 速直线运动，在1~4s做匀变速直线运动，则 2w1 1 由图可知下列说法正确的是 fx/m 易错聚焦心 易错点刹车问题 12.*汽车以20m/s的速度做匀速直线运 A.质点在3s时的瞬时速度大小为3m/s 动，看到前方有障碍物立即刹车（反应时 B.0~4s内质点的平均速率为1.75m/s 间不计)，刹车后，加速度大小为4m/s2, C.0~1s内质点的运动速度为3m/s 则汽车刹车后第2s内的位移和刹车后6s D.0~4s内质点的平均速度大小为1.75m/s 内的位移为>《题中题》上分专题02( 题型3利用平均速度公式计算位移 A.14m,50m B.30m,37.5m 9.*汽车由静止开始做匀加速直线运动，速 C.12.5m,40m D.12.5m,37.5m 度大小达到，时立即做匀减速直线运动，最 13.*近两年，台州交警将“礼让行人”作 后停止，运动的总时间为t。,则汽车通过的 为管理重点，“斑马线前车让人”现已逐 总位移大小为 渐成为一种普遍现象，如图所示.司机小 A写hBw 1 1 明驾车以54km/h的速度，在平直的城 C 3o40 D.oto 市道路上沿直线行驶.看到斑马线有行 10.*(2025·浙江杭州期中)一辆汽车在马 人后立即以3m/s2的加速度刹车，车停 路上做匀加速直线运动，它在第3s内的位 住时车头刚好碰到斑马线.等待行人14s 移为5m,则下列说法正确的是 ( 后（人已走过），又用了6s时间匀加速 A.物体在第3s末的速度一定是6m/s 至原来的速度.开始刹车时设为计时起 B.物体的加速度一定是2m/s2 点（即t=0),则： C.物体在第5s内的位移一定是9m (1)计算车第3s末的瞬时速度大小； D.物体在前5s内的位移一定是25m (2)计算车刹车后7s内的位移大小； 11.**(2026·青海西宁二中期末)2024年珠 (3)计算从开始刹车到恢复原速这段时 海中国国际航展上，多架飞机同向排成一 间内车的平均速度大小 列，相邻间距为d,以速度v1在平直跑道上 匀速直线行驶准备起飞.每架飞机到达前方 同一跑道端线时，开始做匀加速直线运动， 加速到起飞速度v2时离开地面.当第1架飞 机离开地面时，第2架飞机刚好到达跑道端 线.所有飞机的加速度、起飞速度均相同，且 均可视为质点，则第1架飞机离地时与第2 架飞机之间的距离为 () 21 学霸黑白题物理·必修第一册 黑题应用提优 限时：25min|答案P12 1.*数学函数表达式能简洁地表达物理量间 C.电梯运行的最大速度为4m/s 的关系，定量解决实际生活中的问题若一质 D.电梯运行的最大速度为6m/s 点做直线运动，某同学写出了未完全化简的位 5.禁新情境如图a所示，足够长斜面固定在 移x与时间t的关系式为”=3+（各物理量均 水平面上.质量相等的小物块甲、乙同时以相 同初速度沿斜面下滑，且甲、乙的加速度大小 采用国际单位制)，则可通过该式判断( 相等.甲和乙的位置x与时间t的关系曲线如 A.式中的表示质点在t时刻的瞬时速度 图b,两条曲线均为抛物线.下列说法正确 的是 B.t=0时刻质点的位置坐标是x=3m C.前2s内质点的平均速度是5m/s D.质点运动的加速度大小为1m/s2 甲 2.*★(2025·辽宁联考)在乡间平直的公路 上，一辆汽车以12m/s的速度匀速行驶，突 图a 图b 然发现前面一人骑着电动自行车以6m/s的 A甲，乙的初速度大小为 to 速度匀速行驶.为避免相撞，汽车司机立即开 始刹车，刹车时距离电动自行车18m.电动自 B甲，乙的加速度大小为号 行车始终保持之前速度做匀速直线运动，则 C.t=t。时，乙的加速度大小为0 刹车的最小加速度应为 ( ) A.0.5m/s2 B.1 m/s2 D.t=时，甲的速度大小为6x0 C.1.5m/s2 D.2 m/s2 视 3.*一架飞机在跑道上从静止开始滑行起 压轴挑战1 飞，设起飞过程中飞机做匀加速直线运动，已 开解⊙ 6.如图所示，一辆货车在水平面上 知飞机前2s内滑行8m,离地前2s滑行 C 做匀加速直线运动，经过A点时，从 152m,则飞机在起飞过程中的加速度及离地 货车上相对货车静止轻放一小球到 时的速度大小分别为 与货车前进方向平行的光滑水平轨 B A.2m/s2;40m/s B.2m/s2;80m/s 道上，经过时间t小球到达B点，此 C.4m/s2;40m/s D.4m/s2;80m/s 时又从货车上相对静止投放第二个 4.*深圳赛格大厦高355.8m,游客乘坐观光电 小球到该轨道上，经过时间t,第二个小球到 梯可以鸟瞰市景，颇为壮观已知某段运行过程 达C点，已知AB间距离为L,AC间距离为 中，观光电梯从一楼经历加速、匀速、减速的过 L2,则货车的加速度大小为 ( 程到达某一楼层，电梯加速、减速过程可视为匀 2L2-2L 变速直线运动且加速度大小均为1m/s2,电梯 A B.-2L 3t2 2t2 运行高度为48m,用时16s,则 L2-L1 2(L2-2L1) A.电梯匀速运行的时间为10s C D. 3t2 B.电梯匀速运行的时间为6s 22