第2章 3 匀变速直线运动的位移与时间的关系(Word课后习题)-【满分思维】2026-2027学年高中物理必修第一册学生用书（人教版）

**基本信息** 本同步练聚焦匀变速直线运动位移与时间、速度与位移关系，以"基础公式应用-情境问题分析-综合过程探究"为路径，通过梯度化设计巩固物理观念与科学思维。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础层|单一公式直接应用|如第1题位移公式求时间，第5题速度位移公式简单推导，强化运动观念| |进阶层|情境化问题分析|如第3题动车出站、第4题舰载机着陆，结合实际场景考查科学推理| |综合层|多过程运动探究|如第14题风洞实验三阶段运动，需模型建构与分段计算，提升科学思维能力|

3　匀变速直线运动的位移与时间的关系 (时间:40分钟　总分:80分) (选择题每小题4分) ◆ 知识点一　匀变速直线运动的位移与时间的关系 1.做匀变速直线运动的物体的位移与时间的关系式为x=t+t2,则它的速度达到3 m/s所用的时间为 (　) A.2.5 s B.1.25 s C.3 s D.2.4 s 2.一个物体由静止开始做匀加速直线运动,第1 s末的速度达到4 m/s,则物体在第2 s内的位移是 (　) A.6 m B.8 m C.4 m D.1.6 m 3.动车铁轨旁两相邻里程碑之间的距离是1 km.动车由静止出站时,车头恰位于某一里程碑处,出站过程可视为匀加速直线运动,加速度为0.2 m/s2,车长约440 m,动车通过下一里程碑的时间约为 (　) A.18 s B.20 s C.22 s D.24 s 4.[2025·江苏如皋中学高一月考] 航空母舰的舰载机在航母上降落时,需用阻拦索使飞机迅速停下来,将这段运动视为匀减速直线运动.若某次飞机着舰时的速度为80 m/s,加速度的大小为32 m/s2,则飞机着陆后的3 s内滑行距离为 (　) A.100 m B.96 m C.16 m D.4 m ◆ 知识点二　匀变速直线运动的速度与位移的关系 5.小车从A点由静止开始做匀加速直线运动,到达B点时(如图所示)小车的速度为v,BC的距离是AB的2倍,则到达C点时小车的速度为 (　) A.v B.3v C.v D.2v 6.一滑雪运动员由静止开始沿足够长的斜坡匀加速下滑.当下滑距离为l时,速度为v,则当他的速度为时,下滑的距离是 (　) A. B. C. D. 7.两个小车在水平面上做加速度相同的匀减速直线运动,若它们的初速度之比为1∶2,则它们运动的最大位移之比为 (　) A.1∶2 B.1∶4 C.4∶1 D.2∶1 8.(10分)某列车正以216 km/h的速度匀速运行,在列车车头经过路标A时,司机突然接到报告要求紧急刹车,因前方1000 m处出现特殊情况,若司机听到报告后立即以最大加速度2 m/s2刹车,请计算说明该列车是否有危险. 9.一列火车由静止开始做匀加速直线运动,一人站在第一节车厢前端的旁边观测,第一节车厢通过他历时2 s,整列车通过他历时6 s,则这列火车的车厢共有 (　) A.3节 B.6节 C.9节 D.12节 10.[2025·重庆八中高一月考] 已知A、B、C为同一直线上的三点,A、B间的距离为l1,B、C间的距离为l2.一做匀加速直线运动的物体依次经过A、B、C三点,物体通过AB段的时间为t,通过BC段的时间为2t,则物体的加速度可以表示为 (　) A. B. C. D. 11.一质点由静止开始做匀加速直线运动,它在第10 s内的位移为19 m,则其加速度大小为 (　) A.1.9 m/s2 B.2.0 m/s2 C.9.5 m/s2 D.3.0 m/s2 12.(10分)[2026·辽宁沈阳高一期中] 航空母舰的舰载机既要在航母上起飞,也要在航母上降落. (1)(4分)据网上信息:歼⁃15T舰载机在福建舰起飞时,采用电磁弹射装置使飞机获得10 m/s的速度后,由机上发动机使飞机获得30 m/s2的加速度在航母跑道上匀加速前进,2.0 s后离舰升空.则歼⁃15T飞机匀加速滑行的距离是多少? (2)(6分)歼⁃15T飞机在福建舰航母上降落时,需用阻拦索使飞机迅速停下来.若某次飞机着舰时的速度为90 m/s,飞机钩住阻拦索后经过3.0 s停下来.将这段运动视为匀减速直线运动,此过程中飞机加速度的大小是多少?滑行的距离是多少? 13.[2026·江苏扬州邗江中学高一 月考] 汽车在平直公路上行驶,刹车后速度平方v2与位移x变化的关系为v2=400-10x(其中v、x的单位分别为m/s和m),则从开始刹车时计时,第2 s内和5 s内汽车的位移之比为 (　) A.5∶4 B.3∶4 C.5∶16 D.3∶16 14.(16分)[2025·河北保定一中高一月考] 风洞,被称为飞行器的摇篮,我国的风洞技术世界领先.在某次实验中将一小白鼠静止放于风洞左侧入口处,小白鼠立刻开始以a1=1 m/s2的加速度在风洞中做匀加速直线运动,小白鼠加速运动时所能达到的最大速度为vm=6 m/s,当小白鼠运动 t1=5 s时突然打开风洞开关,小白鼠受到大小、方向均不变的风的持续作用,开始做匀减速直线运动,匀减速运动的加速度大小为 a2=0.5 m/s2,风洞作用时长为t2=14 s,风洞开关关闭后小白鼠继续以恒定的加速度a1=1 m/s2在风洞中向风洞右侧出口处运动,又经过时间t3=10 s,小白鼠恰好运动到风洞右侧出口.求: (1)(8分)风洞开关关闭时小白鼠运动的速度大小v; (2)(8分)风洞的长度L. 学科网（北京）股份有限公司 $ 3　匀变速直线运动的位移与时间的关系 1.B　[解析] 将公式x=t+t2与匀变速直线运动的位移公式x=v0t+at2对比,可得v0=0.5 m/s,a=2 m/s2,所以t== s=1.25 s,故B正确. 2.A　[解析] 根据速度公式得v1=at,解得a== m/s2=4 m/s2,第1 s末的速度等于第2 s初的速度,所以物体在第2 s内的位移x2=v1t+at2=4×1 m+×4×12 m=6 m,故A正确. 3.B　[解析] 设经时间t1车头到达下一里程碑,则有1000 m=×0.2(m),解得t1=100 s,设经时间t2车尾到达下一里程碑,则有(1000+440) m=×0.2(m),解得t2=120 s,故动车通过下一里程碑的时间为Δt=t2-t1=20 s,故选B. 4.A　[解析] 设飞机运动方向为正方向,已知v0=80 m/s,a=-32 m/s2,飞机减速到0所用时间t== s=2.5 s<3 s,飞机在2.5 s时停止运动,故x3=x2.5=v0t+at2= m=100 m,故选A. 5.A　[解析] 设AB的距离为L,小车做初速度为零的匀变速直线运动,对从A到B过程,有v2=2aL,对从A到C过程,有v'2=2a×3L,解得到达C点时小车的速度v'=v,故选A. 6.C　[解析] 由v2=2al,解得a=;当速度为时,有=2al1,解得l1==,C正确. 7.B　[解析] 小车的末速度为0,由v2-=2ax,可得==,选项B正确. 8.无危险 [解析] 由题意知,v0=216 km/h=60 m/s,v=0 取列车前进方向为正方向,则a=-2 m/s2 设列车从开始刹车到停止运动的位移为x,由v2-=2ax,解得x=900 m 因900 m<1000 m,所以该列车无危险. 9.C　[解析] 设一节车厢长为L,则L=a,nL=a,将t1=2 s,t2=6 s代入,解得n=9,C正确. 10.C　[解析] 设经过A点时的速度为v,则l1=vt+at2,l1+l2=v·3t+a(3t)2,联立解得a=,故C正确. 11.B　[解析] 质点做初速度为零的匀加速直线运动,根据位移—时间公式,前10 s内的位移x1=a,前9 s内的位移x2=a,故第10 s内的位移x=x1-x2=19 m,代入数据解得a=2.0 m/s2,故选项B正确. 12.(1)80 m　(2)30 m/s2　135 m [解析] (1)根据匀变速直线运动的位移公式 x=v0t+at2 代入数据解得歼⁃15T飞机匀加速滑行的距离是 x=80 m (2)根据加速度定义式可得 a'= m/s2=-30 m/s2 所以飞机减速过程的加速度大小是30 m/s2 根据速度位移公式有 v2=2a'x 代入数据解得滑行的距离是 x=135 m 13.C　[解析] 根据速度与位移的关系有v2-=2ax,可知v2=+2ax,将表达式与刹车后速度平方v2与位移x变化的关系对比,可知该车的初速度为v0=20 m/s,加速度为a=-5 m/s2,则汽车速度减为零的时间t0== s=4 s,前2 s内的位移为x2=v0t2+a=20×2 m-×5×4 m=30 m,前1 s内的位移为x1=v0t1+a=20×1 m-×5×1 m=17.5 m,第2 s内的位移为x2'=x2-x1=12.5 m,5 s内的位移等于4 s内的位移,则x5=t0=×4 m=40 m,可知第2 s内与5 s内汽车的位移之比为x2'∶x5=5∶16,故选C. 14.(1)2 m/s　(2)61.5 m [解析] (1)由题意可知,小白鼠先以a1=1 m/s2的加速度做匀加速直线运动,当t1=5 s时,设小白鼠速度为v0 则v0=a1t1 解得v0=5 m/s 突然打开风洞开关,又以a2=0.5 m/s2做匀减速直线运动,风洞作用时长为t2 由v=v0+at 故此时速度v=5 m/s-0.5×14 m/s=-2 m/s 故风洞开关关闭时小白鼠运动的速度大小为2 m/s,负号表示方向与初速度方向相反 (2)由题可知,小白鼠先以a1=1 m/s2 的加速度做匀加速直线运动 其位移x1=a1=12.5 m 打开风洞开关,又以a2=0.5 m/s2做匀减速直线运动,风洞作用时长为t2=14 s 由x=v0t+at2 解得x2=v0t2-a2=21 m 风洞开关关闭后小白鼠继续以恒定的加速度a1=1 m/s2做匀加速直线运动,因为最大速度为vm,设经过Δt到达最大速度,则vm=v+a1Δt 可得Δt=8 s 故经过时间t3=10 s,这段时间位移x3=vΔt+(Δt)2+vm× 解得x3=28 m 所以风洞的长度L=x1+x2+x3=61.5 m 学科网（北京）股份有限公司 $