第2章 第2节 匀变速直线运动的速度与时间的关系分层训练 能力提升-【优学精讲】2026-2027学年高中物理必修第一册教用课件（人教版）

该高中物理课件聚焦匀变速直线运动规律及应用，从基础概念辨析（如加速度定义）切入，通过速度公式应用、v-t图像分析到实际情境问题，构建从概念到应用的学习支架，帮助学生衔接前后知识。 其亮点在于分层训练设计，基础题组巩固物理观念（如第1题加速度辨析），综合题组结合“福建号”弹射等实际情境，培养科学思维（模型建构、科学推理），提升学生解决问题能力，教师可实施分层教学，提高教学效率。

第2节　分层训练 能力提升 1 题组1　匀变速直线运动 1．(多选)下列说法不正确的是(　　) A．匀加速直线运动的加速度为3 m/s2，表示某1 s末的速度比该1 s初的速度总是大3 m/s B．匀加速直线运动的加速度为3 m/s2，表示某1 s末的速度比前1 s初的速度大3 m/s C．速度大小始终不变的运动加速度为零 D．匀加速直线运动的加速度为正值 BCD 基础对点练 4 5 6 7 8 1 9 10 11 2 3 分层训练 能力提升 解析：因为做匀加速直线运动的物体的加速度为3 m/s2，可知单位时间内的速度变化量为3 m/s，则某1 s末的速度比该1 s初的速度总是大3 m/s，故A正确，不符合题意； 前1 s初到后1 s末之间的时间间隔有2 s，则当匀加速直线运动的加速度为3 m/s2时，某1 s末的速度比前1 s初的速度大6 m/s，故B错误，符合题意； 速度大小不变，方向可以改变，此时加速度不为零，故C错误，符合题意； 物体的初速度和加速度方向相同时，做匀加速直线运动，加速度的正负表示方向，若以初速度的反方向为正方向，则加速度为负值，故D错误，符合题意。 4 5 6 7 8 1 9 10 11 2 3 分层训练 能力提升 题组2　速度公式的理解和应用 2．(2026·黑龙江哈尔滨期中)某物体做匀变速直线运动的速度与时间的规律是v＝(10＋3t) m/s，根据v＝v0＋at知，该物体的初速度和加速度的大小分别是(　　) A．0，3 m/s2 B．10 m/s，3 m/s2 C．5 m/s，0 D．5 m/s，3 m/s2 解析：某物体做匀变速直线运动的速度与时间的规律是v＝(10＋3t) m/s，根据v＝v0＋at知该物体的初速度和加速度的大小分别是v0＝10 m/s，a＝3 m/s2。 B 4 5 6 7 8 9 10 11 2 3 1 分层训练 能力提升 3．(2026·陕西西安市期中)电动汽车发展前景广阔，并逐渐走入人们的生活，在某汽车启动测试中(可视为匀加速直线运动)，测得第2 s末的速度比第5 s末的速度小6 m/s，则汽车在该段时间内加速度大小为(　　) A．1 m/s2 B．2 m/s2 C．1.5 m/s2 D．3 m/s2 解析：第5 s末与第2 s末的时间间隔Δt＝3 s。根据匀变速直线运动公式，速度差为v5－v2＝a·Δt，得a＝2 m/s2。　 B 4 5 6 7 8 9 10 11 2 3 1 分层训练 能力提升 4.(2026·海南儋州期中)如图所示，一名滑雪爱好者(可视为质点)正以8 m/s的速度滑行，之后不慎摔倒，他随即沿着滑雪道(可视为斜坡)以恒定的加速度直线下滑。2.0 s后他的速度为3 m/s，则他摔倒后过多长时间能停下来(　　)   A．0.8 s B．1.6 s C．3.2 s D．6.4 s C 4 5 6 7 8 9 10 11 2 3 1 分层训练 能力提升 4 5 6 7 8 9 10 11 2 3 1 分层训练 能力提升 题组3　速度图像的进一步理解和应用 5．(2026·江西赣州市期中)“福建号”航空母舰上飞机弹射起飞成功，标志着我国拥有世界上最先进的飞机电磁弹射技术。经分析飞机被弹射过程做匀加速直线运动，则飞机被弹射起飞过程中的速度v随时间t变化的图像可能是(　　)   解析：由题意可知，飞机弹射起飞时由静止开始做匀加速直线运动，根据v＝at，可知v-t图像是过原点的倾斜的直线。 B 4 5 6 7 8 9 10 11 2 3 1 分层训练 能力提升 6．(2026·广西崇左市期中)某物体做匀变速直线运动，其v-t图像如图所示，则该物体的加速度和t＝2 s时的速度大小分别为(　　)   A．2 m/s2，6 m/s B．3 m/s2，8 m/s C．2 m/s2，8 m/s D．3 m/s2，6 m/s A 4 5 6 7 8 9 10 11 2 3 1 分层训练 能力提升 4 5 6 7 8 9 10 11 2 3 1 分层训练 能力提升 7．(多选)(2026·江西景德镇市期中)一玩具小车做匀变速直线运动，t＝0时，小车的速度大小为12 m/s，方向向东；t＝4 s时，小车的速度大小为8 m/s，方向向西。当小车的速度大小为2 m/s时，运动时间为(　　) A．2 s B．2.8 s C．3.8 s D．4.8 s AB 综合提升练 4 5 6 7 8 9 10 11 2 3 1 分层训练 能力提升 4 5 6 7 8 9 10 11 2 3 1 分层训练 能力提升 8．(多选)甲、乙两物体运动过程的图像分别如图1、2所示，其中图1为位移—时间图像，图2为速度—时间图像，关于两物体的运动，下列说法正确的是(　　)   A．甲物体做加速直线运动 B．乙物体的加速度不变 C．甲前4 s的平均速度为2 m/s D．1 s末两物体速度大小相等 BCD 4 5 6 7 8 9 10 11 2 3 1 分层训练 能力提升 解析：位移—时间图像的斜率表示速度，题图1的图像斜率不变，故甲物体做匀速直线运动，A错误； 速度—时间图像的斜率表示加速度，题图2的图像斜率不变，故乙物体的加速度不变，B正确； 甲物体做匀速直线运动，甲物体1 s末的速度大小为2 m/s，由题图2可知乙物体1 s末的速度大小v乙＝2 m/s，D正确。 4 5 6 7 8 9 10 11 2 3 1 分层训练 能力提升 9.(多选)(2026·海南儋州期中)如图所示，滑块从固定在水平面的斜面上由静止开始匀加速下滑，滑到水平面上后做匀减速直线运动。从滑块下滑开始计时，t1＝1 s时其速率v1＝2 m/s，t2＝2 s时其速率v2＝3 m/s，t3＝3 s时其速率v3＝2 m/s，已知滑块经过斜面和水平面的转折处速率大小不变，滑块可视为质点。下列说法正确的是(　　) A．滑块在斜面和水平面的加速度大小之比为2∶1 B．t2＝2 s时滑块正在斜面上加速下滑 C．在运动过程中滑块的最大速率为3.5 m/s D．滑块从开始运动到停下来总的时间为5 s AD 4 5 6 7 8 9 10 11 2 3 1 分层训练 能力提升 4 5 6 7 8 9 10 11 2 3 1 分层训练 能力提升 4 5 6 7 8 9 10 11 2 3 1 分层训练 能力提升 10．(10分)(2026·甘肃兰州市期中)某沿直线运动(东西方向)的小车其速度关于时间的表达式为v＝t2－6t＋8[单位：t/s，v/(m·s－1)]，小车从零时刻开始计时后共运动了6 s。以向东为正方向。 (1)求小车在第3 s末的速度大小和方向。(3分) 解析：根据v＝t2－6t＋8可知，小车在第3 s末的速度v3＝(32－6×3＋8) m/s＝－1 m/s 即速度大小为1 m/s，方向向西。 答案：1 m/s　向西　 4 5 6 7 8 9 10 11 2 3 1 分层训练 能力提升 (2)求小车在何时运动方向发生改变。(3分) 解析：根据v＝t2－6t＋8，则当v＝0时，即t2－6t＋8＝0 解得t＝2 s或t＝4 s 即在2 s和4 s时运动方向发生改变。 答案：2 s，4 s　 4 5 6 7 8 9 10 11 2 3 1 分层训练 能力提升 (3)描述小车在这6 s内的运动方向(向东或向西)以及速度变化情况(两方面：①v增大或减小②v增大或减小得越来越快还是越来越慢)。(4分) 解析：根据二次函数图像可知前2 s时，v>0，则运动方向向东，2 s到4 s时，v<0，则运动方向向西，4 s到6 s时，v>0，则运动方向向东。 前2 s速度减小得越来越慢 2 s到3 s速度增大得越来越慢 3 s到4 s速度减小得越来越快 4 s到6 s速度增大得越来越快。 答案：见解析 4 5 6 7 8 9 10 11 2 3 1 分层训练 能力提升 11．(12分)(2026·海南儋州期中)一辆汽车在平直的公路上以v0＝14 m/s的初速度匀减速刹车，当速度减为v1＝2 m/s时，又开始匀加速行驶，从开始刹车到匀加速行驶达到v2＝6 m/s总共用时20 s，且做匀减速运动的时间是做匀加速运动的时间的1.5倍。 (1)求汽车做匀加速和匀减速运动的时间。(4分) 4 5 6 7 8 9 10 11 2 3 1 分层训练 能力提升 解析：设汽车做匀减速运动的时间为t1，做匀加速运动的时间为t2，则有t1＝1.5t2 t1＋t2＝20 s 解得t1＝12 s，t2＝8 s。 答案：8 s　12 s　 4 5 6 7 8 9 10 11 2 3 1 分层训练 能力提升 (2)求汽车做匀加速和匀减速运动的加速度大小。(4分) 答案：0.5 m/s2　1 m/s2 4 5 6 7 8 9 10 11 2 3 1 分层训练 能力提升 (3)从开始刹车时计时，求汽车在第4 s末和第16 s末的速度大小。(4分) 解析：从开始刹车时开始计时，汽车在第4 s末速度大小v4＝v0－a1t3＝ 14 m/s－1×4 m/s＝10 m/s 第16 s末，即汽车又从v1＝2 m/s开始匀加速的时间t4＝16 s－12 s＝4 s 故第16 s末速度大小v16＝v1＋a2t4＝2 m/s＋0.5×4 m/s＝4 m/s。 答案：10 m/s　4 m/s 4 5 6 7 8 9 10 11 2 3 1 分层训练 能力提升 解析：根据a＝ eq \f(Δv,Δt) ，可知滑雪爱好者加速度大小a＝ eq \b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\co1(\f(3－8,2))) m/s2＝2.5 m/s2，则他摔倒后到停下来用时t＝ eq \f(v0,a) ＝ eq \f(8,2.5) s＝3.2 s。 解析： v-t图像的斜率表示加速度，则物体的加速度大小a＝ eq \f(Δv,Δt) ＝ eq \f(8－2,3) m/s2＝2 m/s2，物体做匀加速直线运动，则t＝2 s时的速度大小v＝v0＋at＝2 m/s ＋2×2 m/s ＝6 m/s。 解析：规定向东为正方向，小车的初速度v0＝12 m/s，t＝4 s时速度v＝ －8 m/s。加速度a＝ eq \f(v－v0,t) ＝ eq \f(－8－12,4) m/s2＝－5 m/s2，当速度大小为2 m/s时，若方向向东，由匀变速直线运动公式v1＝v0＋at′，代入得t′＝2 s，若速度方向向西，代入v2＝v0＋at″，解得t″＝2.8 s。 甲物体做匀速直线运动，前4 s的平均速度 eq \x\to(v) ＝ eq \f(x,t) ＝ eq \f(8,4) m/s＝2 m/s，C正确； 解析：滑块在斜面上的加速度a1＝ eq \f(Δv,Δt) ＝ eq \f(v1,t1) ＝2 m/s2，假设t2时刻滑块仍在斜面上，则该时刻速度v＝a1t2＝4 m/s>3 m/s，可知t2时刻滑块已经到达水平面，故滑块在水平面的加速度大小a2＝ eq \b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\co1(\f(v3－v2,t3－t2))) ＝1 m/s2，可知滑块在斜面和水平面的加速度大小之比为2∶1，故A正确，B错误； 设滑块在斜面上运动的时间为t，则vm＝a1t，滑到水平面后由v2＝vm－a2(2 s－t)，联立解得t＝ eq \f(5,3) s，vm＝ eq \f(10,3) m/s≈3.33 m/s，故C错误； 滑块从开始运动到停下来总的时间t总＝t＋ eq \f(vm,a2) ＝5 s，故D正确。 解析：汽车做匀减速运动的加速度大小 a1＝ eq \b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\co1(\f(v1－v0,t1))) ＝ eq \b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\co1(\f(2－14,12))) m/s2＝1 m/s2 汽车做匀加速运动的加速度大小 a2＝ eq \f(v2－v1,t2) ＝ eq \f(6－2,8) m/s2＝0.5 m/s2。 $