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【基础题】

**基本信息** 本同步练习以“匀变速直线运动的位移与时间关系”为核心，采用A/B/C三层递进设计，通过基础公式应用→综合情境分析→实际问题解决的路径，巩固物理观念，培养科学思维与问题解决能力。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |A组基础通关|单一公式应用（位移公式、平均速度）|8题选择+1计算题，如足球运动、列车进站等情境，强化运动观念与模型建构| |B组拓展提升|多过程运动（反应时间+刹车）、图像分析|5题选择，含v-t图像、子弹穿木板等问题，培养科学推理能力| |C组综合拓展|复杂情境综合应用|2题计算题，如汽车刹车-等待-加速、追及问题，体现科学态度与社会责任|

2.3 匀变速直线运动的位移与时间的关系 分层作业 2026-2027学年高一物理人教版必修第一册【基础题】 【A组基础通关】 1．（2026·广东）足球比赛中，某队员为接应传球，由静止开始沿直线跑动，先匀加速冲刺，后匀减速至接球点停止。全程用时5s，位移大小为20m，则该队员在某时刻的速度和加速度的大小可能是 A．6m /s，2m/s2 B．6m /s，1m /s2 C．9 m/s，2m/s2 D．9 m/s，1m /s2 2．（2026·旌阳模拟）某列车进站过程中，做初速度大小为、加速度大小为的匀减速直线运动。则该列车从减速到停下过程的位移大小为（　　） A． B． C． D． 3．（2025高二下·开福期末）贵阳地铁某列车，以36km/h的速度行驶，快进站时司机刹车使列车做匀减速运动直至停住，加速度大小为，那么从刹车开始经30s列车通过的位移大小是（　　） A．75m B．100m C．525m D．300m 4．（2025·枣庄模拟）一质点沿x轴运动，其位置坐标x随时间t变化关系为（x的单位为m，t的单位为s）．下列说法正确的是（　　） A．质点做变加速直线运动 B．质点加速度大小为 C．0~6s内质点平均速度大小为4m/s D．0~6s内质点位移为36m （多选）5．（2025高一上·武强期中）一个做匀变速直线运动的物体，在某段时间t内的位移为s，则 表示（　　） A．物体在t时间内的平均速度 B．物体在t时间内中间时刻的瞬时速度 C．物体在t时间的初、末速度之和的一半 D．物体在t时间内速度变化量的一半 6．（2025·株洲模拟）一质点沿x轴运动，其位置随时间的关系为（式中各物理量的单位均为国际单位）。关于其加速度与1s内的速度变化量，下列说法正确的是（　　） A．加速度是描述位移变化快慢的物理量，1s内的速度变化量为4m/s B．加速度是描述速度变化快慢的物理量，1s内的速度变化量为4m/s C．加速度是描述位移变化快慢的物理量，1s内的速度变化量为2m/s D．加速度是描述速度变化快慢的物理量，1s内的速度变化量为2m/s 7．（2025·昆明模拟）春节期间，小明和家人在水平桌面上玩推盒子游戏。如图所示，将盒子从O点推出，盒子最终停止位置决定了可获得的奖品。在某次游戏过程中，推出的盒子从O点开始做匀减速直线运动，刚好停在e点。盒子可视为质点，a、b、c、d、e相邻两点间距离均为0.25m，盒子从d点运动到e点的时间为0.5s。下列说法正确的是（　　） A．盒子运动的加速度大小为1m/s2 B．盒子运动到a点的速度大小为2m/s C．盒子运动到c点的速度大小为1m/s D．盒子从a点运动到e点的时间为2s 8．（2025高一上·龙川期中）在一次足球比赛的赛前训练中，运动员将足球以的水平初速度踢出，假设足球在草坪上做匀减速直线运动，加速度大小。求： （1）足球被踢出后2s末的速度大小； （2）足球被踢出后5s内的位移大小； 【B组拓展提升】 9．（2026·雄安模拟）一次测试中，汽车以初速度v0沿平直公路匀速行驶，司机接收到刹车信号，经反应时间t0后开始刹车，汽车以大小恒定的加速度a做匀减速直线运动。从司机接收到信号到汽车停止，汽车行驶的总距离为（　　） A． B． C． D． 10．（2026·合江模拟）下列关于直线运动的甲、乙、丙、丁四个图像的说法中，正确的是（　　） A．甲图中物体的加速度大小为 B．乙图中所描述的物体在时段通过的位移大小为 C．丙图中所描述的物体在时段通过的位移大小为 D．若丁图中所描述的物体正在做匀加速直线运动，则该物体的加速度大小为 11．（2026·九龙坡模拟）某品牌电动汽车在智能网联汽车测试场开展 级自动制动性能专项测试。实验中，传感器精准采集汽车匀减速直线制动过程中的运动参数，绘制得到 图像如图所示，下列说法正确的是（　　） A．汽车的加速度大小为 B．汽车的初速度大小为 C．汽车在 时刻的速度大小为 D．汽车 3s 内的平均速度大小为 12．（2026·深圳模拟）如图所示，可视为质点的子弹以一定初速度垂直射入叠在一起的相同木板中，木板的厚度均为d，子弹恰好穿过第10块木板，已知子弹在木板中运动的总时间为T，子弹穿过木板的过程可视作匀变速直线运动。关于该子弹的运动，下列说法正确的是（　　） A．子弹的加速度大小为 B．子弹穿过第9块木板用的时间是 C．子弹刚穿过第5块木板时的速度大小为 D．子弹穿过第10块与穿过第9块木板所用的时间之比为 13．（2025高一下·雨花期末）北京是人类发展历史上第一个既承办夏季奥运会，又承办冬季奥运会的城市。如图所示为冬奥会项目冰壶比赛中，一冰壶以速度v垂直进入三个完全相同的矩形区域做匀减速直线运动，且刚要离开第三个矩形区域时速度恰好为零，则冰壶依次进入每个矩形区域时的速度之比和依次穿过每个矩形区域所需时间之比分别是（　　） A． B． C． D． 【C组综合拓展】 14．（2025高一下·潮阳期末）司机小明驾车以43km/h（约为12m/s）的速度，在平直的城市道路上沿直线行驶。看到斑马线有行人后立即以的加速度刹车，汽车停住时车头刚好碰到斑马线。等待行人10s后（人已走过），又用了8s时间匀加速至原来的速度。开始刹车时设为计时起点（即），求： （1）汽车第3s末的瞬时速度大小； （2）汽车前10s的位移大小； （3）从开始刹车到恢复原速这段时间内汽车的平均速度大小。 15．（2025高一上·定西期末）截至2023年8月，中国已累计开放智能网联无人驾驶汽车测试道路2万千米。如图所示，某次测试时，无人驾驶测试车甲、乙在两平行车道上做直线运动；当甲、乙两车并排时，甲车以的速度匀速运动，乙车开始同方向做初速度为零的匀加速运动，经两车恰好再次并排。求： （1）乙车的加速度大小a； （2）内，两车相距的最大距离。 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 分层作业 2026-2027学年高一物理人教版必修第一册【基础题】 【A组基础通关】 1．（2026·广东）足球比赛中，某队员为接应传球，由静止开始沿直线跑动，先匀加速冲刺，后匀减速至接球点停止。全程用时5s，位移大小为20m，则该队员在某时刻的速度和加速度的大小可能是 A．6m /s，2m/s2 B．6m /s，1m /s2 C．9 m/s，2m/s2 D．9 m/s，1m /s2 【答案】A 【解析】全过程为先匀加速直线运动、后匀减速直线运动，全程平均速度，匀变速直线运动平均速度等于最大速度的一半，因此运动过程中的最大速度，任意时刻瞬时速度满足，C、D选项速度9m/s超过最大速度，可直接排除： A、速度6m/s小于8m/s，加速度2m/s2，存在合理的加速、减速时间分配，能够实现该运动过程，故A正确； B、速度6m/s小于8m/s，加速度1m/s2，若加速度大小为1m/s2，全程最大速度只能达到，无法达到6m/s，故B错误； C、速度9m/s大于全程最大速度8m/s，不可能出现，故C错误； D、速度9m/s大于全程最大速度8m/s，不可能出现，故D错误； 故答案为：A。 2．（2026·旌阳模拟）某列车进站过程中，做初速度大小为、加速度大小为的匀减速直线运动。则该列车从减速到停下过程的位移大小为（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【解析】取初速度方向为正方向：，， 由匀变速直线运动公式： 代入数据： 故答案为：C。 3．（2025高二下·开福期末）贵阳地铁某列车，以36km/h的速度行驶，快进站时司机刹车使列车做匀减速运动直至停住，加速度大小为，那么从刹车开始经30s列车通过的位移大小是（　　） A．75m B．100m C．525m D．300m 【答案】B 【解析】列车做匀减速运动的初速度大小为 列车刹车到停下所用时间为 从刹车开始经30s列车通过的位移大小为 故答案为：B。 4．（2025·枣庄模拟）一质点沿x轴运动，其位置坐标x随时间t变化关系为（x的单位为m，t的单位为s）．下列说法正确的是（　　） A．质点做变加速直线运动 B．质点加速度大小为 C．0~6s内质点平均速度大小为4m/s D．0~6s内质点位移为36m 【答案】C 【解析】AB．由可得质点运动速度，所以加速度恒定为，质点做匀减速直线运动，故AB错误； CD.0~6s内初速度，末速度，所以平均速度，位移，故C正确，D错误。 故选C。 （多选）5．（2025高一上·武强期中）一个做匀变速直线运动的物体，在某段时间t内的位移为s，则 表示（　　） A．物体在t时间内的平均速度 B．物体在t时间内中间时刻的瞬时速度 C．物体在t时间的初、末速度之和的一半 D．物体在t时间内速度变化量的一半 【答案】A,B,C 【解析】A．由于位移与时间的比值为平均速度，所以根据可以得出表示物体在t时间内的平均速度，故A正确； B．在匀变速直线运动中，由于平均速度等于中间时刻的瞬时速度，平均速度可表示物体在t时间内中间时刻的瞬时速度，故B正确； C．在匀变速直线运动中，根据规律可以得出平均速度等于初速度和末速度之和的一半，即，故C正确； D．根据速度变化量的表达式可以得出速度变化量的一半为，故D错误。 故选ABC。 6．（2025·株洲模拟）一质点沿x轴运动，其位置随时间的关系为（式中各物理量的单位均为国际单位）。关于其加速度与1s内的速度变化量，下列说法正确的是（　　） A．加速度是描述位移变化快慢的物理量，1s内的速度变化量为4m/s B．加速度是描述速度变化快慢的物理量，1s内的速度变化量为4m/s C．加速度是描述位移变化快慢的物理量，1s内的速度变化量为2m/s D．加速度是描述速度变化快慢的物理量，1s内的速度变化量为2m/s 【答案】B 【解析】由于 则有 将上述表达式与位移公式进行对比有 解得 加速度是描述速度变化快慢的物理量，1s内的速度变化量Δv=aΔt=4×1m/s=4m/s，故B正确，ACD错误。 故选：B。 7．（2025·昆明模拟）春节期间，小明和家人在水平桌面上玩推盒子游戏。如图所示，将盒子从O点推出，盒子最终停止位置决定了可获得的奖品。在某次游戏过程中，推出的盒子从O点开始做匀减速直线运动，刚好停在e点。盒子可视为质点，a、b、c、d、e相邻两点间距离均为0.25m，盒子从d点运动到e点的时间为0.5s。下列说法正确的是（　　） A．盒子运动的加速度大小为1m/s2 B．盒子运动到a点的速度大小为2m/s C．盒子运动到c点的速度大小为1m/s D．盒子从a点运动到e点的时间为2s 【答案】B 【解析】A．由题知，滑块在停止运动前的最后1s内通过的距离为2m，根据逆向思维法有，代入数据有，故A错误； B．根据逆向思维法有，解得盒子运动到a点的速度大小为，故B正确； C．根据逆向思维法有，解得盒子运动到c点的速度大小为，故C错误； D．根据逆向思维法有，盒子从a点运动到e点的时间为，故D错误。 故答案为：B。 8．（2025高一上·龙川期中）在一次足球比赛的赛前训练中，运动员将足球以的水平初速度踢出，假设足球在草坪上做匀减速直线运动，加速度大小。求： （1）足球被踢出后2s末的速度大小； （2）足球被踢出后5s内的位移大小； 【答案】（1）解：根据题意，由公式 所以，足球被踢出后2s末的速度大小 （2）解：根据题意，足球被踢出后停止运动的时间为 由于 则足球被踢出后5s内的位移大小 【解析】（1）根据题意，由公式 可得，足球被踢出后2s末的速度大小 （2）根据题意，足球被踢出后停止运动的时间为 由于 则足球被踢出后5s内的位移大小 【B组拓展提升】 9．（2026·雄安模拟）一次测试中，汽车以初速度v0沿平直公路匀速行驶，司机接收到刹车信号，经反应时间t0后开始刹车，汽车以大小恒定的加速度a做匀减速直线运动。从司机接收到信号到汽车停止，汽车行驶的总距离为（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【解析】整个运动分为两个阶段：反应时间内的匀速运动阶段、刹车后的匀减速运动阶段，总位移为两个阶段位移之和。反应时间内汽车匀速，位移，刹车后匀减速到0，由匀变速公式，得刹车位移，汽车行驶的总距离为 故答案为：B。 10．（2026·合江模拟）下列关于直线运动的甲、乙、丙、丁四个图像的说法中，正确的是（　　） A．甲图中物体的加速度大小为 B．乙图中所描述的物体在时段通过的位移大小为 C．丙图中所描述的物体在时段通过的位移大小为 D．若丁图中所描述的物体正在做匀加速直线运动，则该物体的加速度大小为 【答案】B 【解析】A、由运动学公式得，图像斜率，段斜率绝对值，加速度，故 A 错误； B、乙图为图像，位移等于末位置减初位置，时段位移大小为，故 B 正确； C、丙图为图像，图像面积代表速度变化量，位移无法仅由速度变化量求出，位移公式含初速度项，故 C 错误； D、匀加速直线运动位移公式，变形得，丁图直线斜率，代入点和，斜率，，故 D 错误； 故答案为：B。 11．（2026·九龙坡模拟）某品牌电动汽车在智能网联汽车测试场开展 级自动制动性能专项测试。实验中，传感器精准采集汽车匀减速直线制动过程中的运动参数，绘制得到 图像如图所示，下列说法正确的是（　　） A．汽车的加速度大小为 B．汽车的初速度大小为 C．汽车在 时刻的速度大小为 D．汽车 3s 内的平均速度大小为 【答案】C 【解析】非常规的运动学图像一般都是从某一个表达式得来的，要先从横纵坐标及图像出发确定表达式，求解出关键物理量，再分析物体的运动问题。A．精准采集汽车匀减速直线制动过程中的运动参数，根据匀变速直线运动位移公式 两边同除以整理得 ，可知是关于​的一次函数，斜率等于初速度​，纵截距等于，由图像得纵截距，解得，故加速度大小为，A错误； B．由图像得斜率，B错误； C．汽车刹车到停止的总时间 ，说明2s时汽车仍在运动，由速度公式得2s时刻速度，解得，C正确； D．汽车2.5s就停止运动，3s内的位移等于2.5s内的总位移，则 ，所以平均速度，D错误。 故选C。 12．（2026·深圳模拟）如图所示，可视为质点的子弹以一定初速度垂直射入叠在一起的相同木板中，木板的厚度均为d，子弹恰好穿过第10块木板，已知子弹在木板中运动的总时间为T，子弹穿过木板的过程可视作匀变速直线运动。关于该子弹的运动，下列说法正确的是（　　） A．子弹的加速度大小为 B．子弹穿过第9块木板用的时间是 C．子弹刚穿过第5块木板时的速度大小为 D．子弹穿过第10块与穿过第9块木板所用的时间之比为 【答案】C 【解析】A．子弹恰好穿过第10块木板，根据逆向思维法，有，得，故A错误； B．子弹穿过第9块木板所用的时间可用穿过最后两块木板所用的时间减去穿过最后一块木板所用的时间求得，根据逆向思维法，有，，解得，故B错误； C．根据逆向思维法，刚穿过第5块木板时的速度大小即为反向恰好穿过第6块木板时的速度大小，解得，故C正确； D．根据逆向思维法，子弹穿过第10块与穿过第9块木板所用的时间之比可看作初速度为0通过连续相等位移所用时间之比，即，故D错误。 故选C。 13．（2025高一下·雨花期末）北京是人类发展历史上第一个既承办夏季奥运会，又承办冬季奥运会的城市。如图所示为冬奥会项目冰壶比赛中，一冰壶以速度v垂直进入三个完全相同的矩形区域做匀减速直线运动，且刚要离开第三个矩形区域时速度恰好为零，则冰壶依次进入每个矩形区域时的速度之比和依次穿过每个矩形区域所需时间之比分别是（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【解析】AB．把冰壶运动的逆过程看做是初速度为零的匀加速直线运动，根据速度与位移的关系式 可得冰壶依次进入每个矩形区域时的速度之比为，故AB错误； CD．根据位移公式 可得通过、、的时间比为，则穿过每个矩形区域所用的时间之比为，故C错误，D正确。 故答案为：D。 【C组综合拓展】 14．（2025高一下·潮阳期末）司机小明驾车以43km/h（约为12m/s）的速度，在平直的城市道路上沿直线行驶。看到斑马线有行人后立即以的加速度刹车，汽车停住时车头刚好碰到斑马线。等待行人10s后（人已走过），又用了8s时间匀加速至原来的速度。开始刹车时设为计时起点（即），求： （1）汽车第3s末的瞬时速度大小； （2）汽车前10s的位移大小； （3）从开始刹车到恢复原速这段时间内汽车的平均速度大小。 【答案】（1）由题意可知，汽车的初速度，刹车加速度，由速度与时间的关系式可知汽车第3s末的瞬时速度大小为。 （2）汽车的刹车时间，可知汽车前10s的位移大小为6s内的位移大小，由速度与位移的关系式可得。 （3）汽车由静止做匀加速运动到恢复原速这段时间内的位移为， 从开始刹车到恢复原速这段时间内汽车的平均速度大小为。 15．（2025高一上·定西期末）截至2023年8月，中国已累计开放智能网联无人驾驶汽车测试道路2万千米。如图所示，某次测试时，无人驾驶测试车甲、乙在两平行车道上做直线运动；当甲、乙两车并排时，甲车以的速度匀速运动，乙车开始同方向做初速度为零的匀加速运动，经两车恰好再次并排。求： （1）乙车的加速度大小a； （2）内，两车相距的最大距离。 【答案】（1）依题意得 解得 （2）内，当两车速度相等时，两车的距离最大，设经时间两车速度相等，由运动学公式得 。 在时间内，甲车的位移 乙车的位移 而 联立解得 学科网（北京）股份有限公司 $