2.3 匀变速直线运动的位移与时间的关系 分层作业-2026-2027学年高一上学期物理人教版必修第一册

**基本信息** 该同步练习以匀变速直线运动位移与时间关系为核心，分A组（8题）、B组（4题）、C组（2题）三层设计，从基础应用到综合拓展，通过生活情境与图像分析，培养运动观念和科学推理能力。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |A组同步训练|匀减速位移计算、v-t图像分析等基础知识点|单选为主，结合列车过隧道等生活情境，强化物理观念| |B组难点突破|v²-x图像、逆向思维（子弹穿木板）等综合应用|多选与单选结合，通过图像分析提升科学思维中的模型建构| |C组综合拓展|刹车多过程、列车进站减速等复杂问题|计算题形式，强调科学探究中的问题解决与实际应用|

2.3 匀变速直线运动的位移与时间的关系 2026-2027学年高一物理同步备课系列【基础题】——原卷版 【A组同步训练】 1．（2026·贵州）某同学乘坐列车时，在自己的座位上利用车厢内信息屏和手机秒表估算隧道长度。该同学进隧道时速度为，出隧道时速度为，总用时。若列车在隧道中做匀减速直线运动，则该隧道长为 A． B． C． D． 2．（2026高一下·江门期中）已知机器人做匀减速直线运动的第1s内经过的位移为1.75m，之后停下，匀减速运动的加速度大小为0.5m/s2，则机器人做匀减速直线运动的初速度大小为（　　） A．3.0m/s B．2.5m/s C．2.0m/s D．1.5m/s （多选）3．（2026·沧州模拟）如图所示，小球由地面竖直向上做匀减速直线运动，加速度大小为10m/s2，向上运动过程中依次通过A、B、C三点，三点距地面的高度分别为2.0m、3.4m、4.4m，若A到B和B到C的时间均为t，小球能达到的最高点距地面的高度为h。下列说法正确的是（　　） A．t=0.1s B．t=0.2s C．h=5.2m D．h=5.8m 4．（2026·天河模拟）一辆汽车以15 m/s的速度匀速行驶，在进入ETC通道入口时速度为5 m/s，匀速运动到自动栏杆处，在通道内ETC完成车辆信息识别，同时自动栏杆抬起，汽车通过自动栏杆后立刻加速，直到达到原来的速度，这一过程中其v-t图像如图乙所示，则（　　） A．汽车减速阶段和加速阶段的加速度相同 B．0~8 s内，汽车的平均速度大小为7.5 m/s C．车辆因为通过ETC通道耽搁了8 s的时间 D．ETC通道入口到自动栏杆处的距离为30 m 5．（2026·柳州模拟）从斜面上某一位置，每隔0.2s无初速度地释放一颗相同的小球，连续放下几颗后，某时刻对在斜面上滚动的小球拍照，如图所示，通过斜面上的刻度尺读出：AB=15.00cm，BC=35.00cm，则小球的加速度大小为（　　） A．2.5m/s2 B．5m/s2 C．7.5m/s2 D．10m/s2 6．（2026高一上·河池期末）在某次科技节遥控车漂移激情挑战赛中，红蓝两个遥控车沿同一方向做直线运动，红车在前。初始时刻红蓝两车间距为，其运动的图像如图所示，下列说法正确的是（　　） A．红车的初速度大小为 B．蓝车的加速度大小为 C．时红蓝两车相距最近 D．运动过程中，两车最小距离为 7．（2025高一下·荆州期末）一个物体以初速度，加速度开始做直线运动，经过时间，下列说法正确的是（　　） A．物体的位移为，方向与初速度相同 B．物体的平均速率为 C．加速度方向在运动过程中始终不变 D．第3s末的瞬时速度为 （多选）8．（2026高一上·河池期末）频闪摄影是借助电子闪光灯的连续闪光，在一个画面上记录运动物体的连续运动过程。如图是频闪仪拍到小球做竖直上抛运动上升过程中的5个位置，频闪仪的周期为，图中的5个位置中相邻两个小球的距离分别是，，，，已知，。小球运动过程不计空气阻力。重力加速度。下列说法正确的是（　　） A．频闪仪的周期为 B．小球运动到位置中点时的速度大于小球从运动到过程的平均速度 C． D．小球通过位置，，，的速度大小之比是 【B组难点突破】 9．（2026·随州模拟）A、B两辆汽车从同一地点同时出发沿同一方向做直线运动，它们的速度的平方（v2）随位置（x）的变化规律如图所示，下列判断正确的是（　　） A．汽车A的加速度大小为4m/s2 B．汽车A、B在x=4m处的速度大小为m/s C．从开始到汽车A停止前，当xA=4m时A、B相距最远 D．从开始到汽车A停止前，当xB=4m时A、B相遇 （多选）10．（2025高一上·保定月考）为了测试某种遥控玩具小汽车的性能，生产厂家用两辆完全相同的小车a、b进行测试。 t=0时刻让两玩具小车并排同向行驶，其中小车a做匀加速直线运动，其x-t图像如图甲所示，小车b的图像如图乙所示，则（　　） A．t=0时刻a车的速度大小为1m／s B．两车速度相等时相距4m C．两车在途中相遇时，b车的速度大小为2m／s D．b车停止运动时，a车在其前方12m处 11．（2025·贵州会考）以下关于所用物理学研究方法的叙述正确的是（　　） A．在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法叫假设法 B．加速度的定义，采用的是等价定义法 C．根据速度定义式，当非常小时，就可以表示物体在t时刻的瞬时速度，该定义应用了极限思想方法 D．在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里采用了理想模型法 （多选）12．（2025高一下·汨罗期末）子弹垂直射入叠在一起的相同木板，穿过第20块木板后的速度变为0。可以把子弹视为质点，已知子弹在木板中运动的总时间是t，认为子弹在各块木板中运动的加速度都相同，且木板相对于地面始终保持静止，则（　　） A．子弹穿过第1块木板所用的时间是 B．子弹穿过前三块木板所用时间之比为 C．子弹穿过前15块木板所用的时间是 D．子弹穿过第15块木板所用的时间 【C组综合拓展】 13．（2025高一下·汨罗期末）一辆汽车以v0=36km/h的速度在水平直线路面上匀速运动，某一时刻开始刹车，不考虑司机的反应时间，刹车后经2s速度变为18km/h，求： （1）刹车时的加速度及刹车时间； （2）刹车后前进15m所用的时间； （3）刹车后5s内前进的距离。 14．（2026·德庆模拟）我国自主研发的“复兴号”智能动车组，以其高颜值、智能化的特点成为国家名片。当列车减速进站时，某同学通过观察车窗外里程碑和车厢内电子屏显示的车速来估算列车减速的加速度大小。当他经过第1个里程碑时，电子屏显示车速为，2分钟后经过第个里程碑时，车速显示为。已知相邻里程碑间的距离为，列车进站过程可视为匀减速直线运动。求： （1）列车进站的加速度大小； （2）从第1个里程碑开始，到列车完全停下行驶的距离； （3）2分钟后该同学到达第个里程碑时，的数值。 学科网（北京）股份有限公司 $ 2.3 匀变速直线运动的位移与时间的关系 2026-2027学年高一物理同步备课系列【基础题】——解析版 【A组同步训练】 1．（2026·贵州）某同学乘坐列车时，在自己的座位上利用车厢内信息屏和手机秒表估算隧道长度。该同学进隧道时速度为，出隧道时速度为，总用时。若列车在隧道中做匀减速直线运动，则该隧道长为 A． B． C． D． 【答案】C 【解析】列车在隧道中做匀减速直线运动，全程平均速度：隧道长x•t＝55×200m＝11000m，故C正确，ABD错误。 故选：C。 2．（2026高一下·江门期中）已知机器人做匀减速直线运动的第1s内经过的位移为1.75m，之后停下，匀减速运动的加速度大小为0.5m/s2，则机器人做匀减速直线运动的初速度大小为（　　） A．3.0m/s B．2.5m/s C．2.0m/s D．1.5m/s 【答案】C 【解析】以初速度方向为正方向，在减速过程中，根据 代入数据可得，机器人做匀减速直线运动的初速度大小 故答案为：C。 （多选）3．（2026·沧州模拟）如图所示，小球由地面竖直向上做匀减速直线运动，加速度大小为10m/s2，向上运动过程中依次通过A、B、C三点，三点距地面的高度分别为2.0m、3.4m、4.4m，若A到B和B到C的时间均为t，小球能达到的最高点距地面的高度为h。下列说法正确的是（　　） A．t=0.1s B．t=0.2s C．h=5.2m D．h=5.8m 【答案】B,C 【解析】AB．由匀变速直线运动的推论 AB间位移 BC间位移 则 加速度 则，A错误，B正确； CD．据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，AC段的平均速度等于B点的瞬时速度 则B点的速度 从B点到最高点，根据 可得B点到最高点的距离 所以最高点距地面高度，C正确，D错误。 故答案为：BC。 4．（2026·天河模拟）一辆汽车以15 m/s的速度匀速行驶，在进入ETC通道入口时速度为5 m/s，匀速运动到自动栏杆处，在通道内ETC完成车辆信息识别，同时自动栏杆抬起，汽车通过自动栏杆后立刻加速，直到达到原来的速度，这一过程中其v-t图像如图乙所示，则（　　） A．汽车减速阶段和加速阶段的加速度相同 B．0~8 s内，汽车的平均速度大小为7.5 m/s C．车辆因为通过ETC通道耽搁了8 s的时间 D．ETC通道入口到自动栏杆处的距离为30 m 【答案】D 【解析】A、减速加速度，加速加速度，加速度大小相等、方向相反，加速度不同，故A错误； B、图像面积为位移：，平均速度，故B错误； C、若全程匀速，走用时，耽搁，故C错误； D、入口到栏杆处为减速+匀速：，故D正确； 故答案为：D。 5．（2026·柳州模拟）从斜面上某一位置，每隔0.2s无初速度地释放一颗相同的小球，连续放下几颗后，某时刻对在斜面上滚动的小球拍照，如图所示，通过斜面上的刻度尺读出：AB=15.00cm，BC=35.00cm，则小球的加速度大小为（　　） A．2.5m/s2 B．5m/s2 C．7.5m/s2 D．10m/s2 【答案】B 【解析】由于小球做匀加速直线运动，所以相邻相同时间内的位移之差为常数，根据邻差公式，可得小球的加速度大小为 故选B。 6．（2026高一上·河池期末）在某次科技节遥控车漂移激情挑战赛中，红蓝两个遥控车沿同一方向做直线运动，红车在前。初始时刻红蓝两车间距为，其运动的图像如图所示，下列说法正确的是（　　） A．红车的初速度大小为 B．蓝车的加速度大小为 C．时红蓝两车相距最近 D．运动过程中，两车最小距离为 【答案】C 【解析】A．已知速度平方和位移的关系图像，根据初始坐标可以得出红车的初速度大小为，故A错误； B．根据速度位移公式可以得出图线的解析式为： 因此图的斜率为两倍加速度，根据图线斜率可以得出：蓝车的加速度为，故B错误； C．根据图线斜率可以得出：红车加速度为 由图可知蓝车的初速度 红蓝两车相距最近时，速度相同，根据速度公式可以得出共速时有 解得共速的时间为，故C正确； D．运动过程中，红蓝两车相距最近时距离最小，根据两车的位移公式可以得出两车最小距离 代入数据计算得，故D错误。 故选C。 7．（2025高一下·荆州期末）一个物体以初速度，加速度开始做直线运动，经过时间，下列说法正确的是（　　） A．物体的位移为，方向与初速度相同 B．物体的平均速率为 C．加速度方向在运动过程中始终不变 D．第3s末的瞬时速度为 【答案】C 【解析】A．物体做匀减速直线运动，根据位移时间关系，代入数据可得 方向与初速度相同，故A错误； B．物体做匀减速直线运动，根据速度时间关系，可得速度减为零所需的时间 根据位移公式，可得前2s内的位移大小，2s-3s内的位移大小 总路程为，根据路程和时间的比值可知平均速率为，故B错误； C．由于加速度数值保持不变可知加速度方向在运动过程中始终不变，故C正确。 D．物体做匀减速直线运动，根据速度时间公式，代入数据得第3s末的瞬时速度为，故D错误。 故选C。 （多选）8．（2026高一上·河池期末）频闪摄影是借助电子闪光灯的连续闪光，在一个画面上记录运动物体的连续运动过程。如图是频闪仪拍到小球做竖直上抛运动上升过程中的5个位置，频闪仪的周期为，图中的5个位置中相邻两个小球的距离分别是，，，，已知，。小球运动过程不计空气阻力。重力加速度。下列说法正确的是（　　） A．频闪仪的周期为 B．小球运动到位置中点时的速度大于小球从运动到过程的平均速度 C． D．小球通过位置，，，的速度大小之比是 【答案】B,D 【解析】A．小球做竖直上抛运动，根据邻差公式有： 解得，故A错误； BCD．由于小球做匀减速直线运动，根据相等时间内相邻位移之差为常数有： 解得 同理可得 由此可知 则 由逆向思维可知，可以将整个过程看成从E点自由下落的过程，根据自由落体运动的速度公式可知，小球通过位置、、、的速度大小之比是 根据速度位移公式可以求出小球经过A、E中点时的速度为 A、根据位移与时间可以得出：E段的平均速度为，故BD正确，C错误。 故选BD。 【B组难点突破】 9．（2026·随州模拟）A、B两辆汽车从同一地点同时出发沿同一方向做直线运动，它们的速度的平方（v2）随位置（x）的变化规律如图所示，下列判断正确的是（　　） A．汽车A的加速度大小为4m/s2 B．汽车A、B在x=4m处的速度大小为m/s C．从开始到汽车A停止前，当xA=4m时A、B相距最远 D．从开始到汽车A停止前，当xB=4m时A、B相遇 【答案】B 【解析】A．根据匀变速直线运动的速度位移关系得由图线可知图像的斜率等于2a，对，A，则有，解得，故A错误； B．汽车A、B在x=4m处的速度大小为v，由图可知，对于汽车A，有 得A的初速度为，由得 故B正确； D．由图发现，对于B车，得，从开始到汽车A停止时，用时，此时B车的位移，故A车停止后，B车才追上A车，故当xB=6m时A、B相遇，故D错误； C．当两车速度相等时，AB相距最远，有，解得，此时，故C错误。 故选B。 （多选）10．（2025高一上·保定月考）为了测试某种遥控玩具小汽车的性能，生产厂家用两辆完全相同的小车a、b进行测试。 t=0时刻让两玩具小车并排同向行驶，其中小车a做匀加速直线运动，其x-t图像如图甲所示，小车b的图像如图乙所示，则（　　） A．t=0时刻a车的速度大小为1m／s B．两车速度相等时相距4m C．两车在途中相遇时，b车的速度大小为2m／s D．b车停止运动时，a车在其前方12m处 【答案】B,C,D 【解析】A．由于a车做匀加速直线运动，设t=0时刻a车的速度为，加速度大小为，结合图甲，有， m 解得，A 错误； B．由，可知，并结合图乙可知， b车的初速度 加速度 设经过时间两车速度相等，故有 联立解得s 则a车的位移大小为 同理可得b车的位移大小为 此时两车的距离为，B正确； C．设两车相遇所用的时间为，则有 解得 此时b 车的速度大小为，C正确； D．设b车停止运动所需要的时间为，则有 解得 则此时a车的位移大小为 b车的位移大小为 故当b车停止运动时，a车在其前方12m处，D正确。 故答案为：BCD。 11．（2025·贵州会考）以下关于所用物理学研究方法的叙述正确的是（　　） A．在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法叫假设法 B．加速度的定义，采用的是等价定义法 C．根据速度定义式，当非常小时，就可以表示物体在t时刻的瞬时速度，该定义应用了极限思想方法 D．在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里采用了理想模型法 【答案】C 【解析】A．在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法叫理想模型法，而非假设法，故A错误； B．加速度的定义式采用的是比值定义法（通过两个物理量的比值定义新物理量），而非“等价定义法”，故B错误； C．根据速度定义式，当非常小时，表示物体在时刻的瞬时速度，此定义应用了极限思想方法（取时间趋近于零的极限），故C正确； D．推导匀变速直线运动位移公式时，将运动过程划分为小段并累加位移，采用的是微元法（分割求和），而非理想模型法，故D错误。 故答案为：C。 （多选）12．（2025高一下·汨罗期末）子弹垂直射入叠在一起的相同木板，穿过第20块木板后的速度变为0。可以把子弹视为质点，已知子弹在木板中运动的总时间是t，认为子弹在各块木板中运动的加速度都相同，且木板相对于地面始终保持静止，则（　　） A．子弹穿过第1块木板所用的时间是 B．子弹穿过前三块木板所用时间之比为 C．子弹穿过前15块木板所用的时间是 D．子弹穿过第15块木板所用的时间 【答案】C,D 【解析】AB．子弹做匀减速运动穿过第20块木板后速度变为0，运用逆向思维法，子弹反向做初速度为零的匀加速直线运动，设每块木板的厚度为s，则有 当时，有 所以有 穿过第1块木板后有 所以有 因此子弹穿过第1块木板所用的时间为 同理子弹穿过第2块木板所用的时间为 子弹穿过第3块木板所用的时间为 穿过前三块木板的时间之比为：：，故AB错误； C．穿过前15块木板，即有 所以有，因此子弹穿过前15块木板所用的时间；故C正确。 D.穿过第15块木板前时有 所以 穿过第15块木板的时间 解得，故D正确。 故答案为：CD。 【C组综合拓展】 13．（2025高一下·汨罗期末）一辆汽车以v0=36km/h的速度在水平直线路面上匀速运动，某一时刻开始刹车，不考虑司机的反应时间，刹车后经2s速度变为18km/h，求： （1）刹车时的加速度及刹车时间； （2）刹车后前进15m所用的时间； （3）刹车后5s内前进的距离。 【答案】（1）初速度，刹车后2s的速度。 加速度 大小为，方向与初速度方向相反。 刹车时间 （2）由位移公式，代入、、，得 解得（舍去）。 （3）刹车总时间为4s，5s内汽车已停止，位移 14．（2026·德庆模拟）我国自主研发的“复兴号”智能动车组，以其高颜值、智能化的特点成为国家名片。当列车减速进站时，某同学通过观察车窗外里程碑和车厢内电子屏显示的车速来估算列车减速的加速度大小。当他经过第1个里程碑时，电子屏显示车速为，2分钟后经过第个里程碑时，车速显示为。已知相邻里程碑间的距离为，列车进站过程可视为匀减速直线运动。求： （1）列车进站的加速度大小； （2）从第1个里程碑开始，到列车完全停下行驶的距离； （3）2分钟后该同学到达第个里程碑时，的数值。 【答案】（1）解：公式转换 列车做匀减速直线运动，设加速度为，有 代入数据解得 故列车进站的加速度大小为。 （2）解：设从第1个里程碑开始到列车完全停下行驶的距离为，有 代入数据解得 （3）解：设列车从第1个里程碑到第个里程碑行驶的距离为，则 代入数据解得 则 故的数值为7。 学科网（北京）股份有限公司 $