第2章 第3节 分层训练 能力提升-【优学精讲】2026-2027学年高中物理必修一同步教参（教科版）

**基本信息** 以“基础公式应用—实际情境分析—综合能力提升”为分层逻辑，通过题组进阶设计巩固匀变速直线运动规律，培养物理观念与科学思维。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |题组1|匀变速直线运动位移公式|基础单选+多选，直接应用v-t、x-t公式，强化运动观念| |题组2|刹车类问题|中档单选，聚焦刹车时间判断，渗透模型建构思维| |题组3|平均速度/位移差公式|综合题组（含图像、多过程运动、计算题），提升科学推理与实际应用能力|

题组1　匀变速直线运动的位移 1．一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，物体在第2 s内的位移是(　　) A．6 m B．8 m C．4 m D．1.6 m 解析：选A。根据速度时间公式v1＝at，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。 2．(多选)(2025·四川遂宁市期中)一个物体做直线运动的位移与时间关系为x＝5t＋5t2(x以m为单位，t以s为单位)，下列说法正确的是(　　) A．物体的初速度是2.5 m/s B．物体的加速度大小是10 m/s2 C.物体在前2 s内的位移为40 m D．物体一定在做加速运动 解析：选BD。根据质点做直线运动的位移x与时间t的关系x＝5t＋5t2可知，初速度v0＝5 m/s，加速度a＝10 m/s2，故A错误，B正确；前2 s内的位移x2＝(5×2＋5×22) m＝30 m，故C错误；物体的速度与加速度均为正，方向相同，物体做加速运动，故D正确。 题组2　刹车类问题 3．汽车以15 m/s的速度在水平路面上匀速前进，紧急制动后做匀减速直线运动，汽车的加速度大小为3 m/s2，则刹车后第6 s内汽车的位移为(　　) A．30 m B．37.5 m C．45 m D．0 解析：选D。根据v＝v0＋at知刹车时间t＝＝ s＝5 s，刹车后第5 s时汽车已停止运动，则第6 s内位移为0。 4．以54 km/h的速度沿平直公路行驶的汽车，遇障碍物刹车后获得大小为2 m/s2的加速度，刹车后第8 s内，汽车走过的位移为(　　) A．0 B．0.25 m C．1 m D．2 m 解析：选B。根据题意有v0＝54 km/h＝15 m/s，汽车停止运动时间t0＝＝ s＝7.5 s<8 s，可知刹车后第8 s 内汽车走过的位移即为汽车停止运动前0.5 s内的位移，则x＝×2×0.52 m＝0.25 m，B正确。 题组3　平均速度公式和位移差公式 5． (2024·海南卷，T5)商场自动感应门如图所示，人走近时两扇门从静止开始同时向左右平移，经4 s恰好完全打开，两扇门移动距离均为2 m，若门从静止开始以相同加速度大小先匀加速运动后匀减速运动，完全打开时速度恰好为0，则加速度的大小为(　　) A．1.25 m/s2 B．1 m/s2 C．0.5 m/s2 D．0.25 m/s2 解析：选C。设门的最大速度为v，根据匀变速直线运动的规律可知加速过程和减速过程的平均速度均为，且时间相等，均为2 s，根据x＝×4 s＝2 m，可得v＝1 m/s，则加速度a＝＝0.5 m/s2。 6．航母阻拦索可将舰载机高速拦停，是舰载机名副其实的“生命线”。若我国一架歼-15舰载机在静止的辽宁号上着陆，在阻拦索的作用下做匀减速直线运动，速度从v减为0所用的时间为t，则该舰载机与阻拦索作用过程中通过的距离为(　　) A．vt B．2vt C． D． 解析：选C。根据匀变速直线运动的规律可知，该舰载机与阻拦索作用过程中通过的距离x＝t＝。 7．如图所示，一辆汽车行驶在平直公路上，从t＝0时开始制动，汽车在第1 s、第2 s、第3 s前进的距离分别为14 m、10 m、6 m。由此可知，由开始制动到静止，汽车运动的距离为(　　) A．30 m B．32 m C．34 m D．36 m 解析：选B。根据匀变速直线运动相邻的相等时间间隔内的位移差相等，可知汽车做匀变速直线运动，根据位移差公式有x2－x1＝aT2，解得a＝－4 m/s2，1 s末的速度大小v＝ m/s＝12 m/s，由开始制动到静止，汽车运动的距离s＝14 m＋＝32 m。 8． 某物体做直线运动，物体的速度—时间图像如图所示。若初速度的大小为v0，末速度的大小为v1，则在时间t1内物体的平均速度是(　　) A．等于(v0＋v1) B．小于(v0＋v1) C．大于(v0＋v1) D．条件不足，无法比较 解析：选C。 若物体做初速度为v0、末速度为v1的匀变速直线运动时，其在时间0到t1内的位移为图中阴影部分的面积，即x＝(v0＋v1)t1，其平均速度为＝＝，但物体实际的v-t图像中图线与时间轴包围的面积大于阴影部分的面积，所以平均速度应大于，故A、B、D错误，C正确。 9．(2026·湛江市八校联考)随着社会的发展，人民生活水平提高了，越来越多的人喜欢旅游。某森林公园的玻璃栈道直线长100 m，宽2 m。假设某名游客从该栈道的一端由静止出发，先匀加速后匀速，加速度a＝2 m/s2，最大速度为4 m/s，则该游客从该栈道的一端到另一端的最短时间为(　　) A．26 s B．27 s C．29 s D．8 s 解析：选A。要使游客通过栈道的时间最短，该游客应先加速，后匀速，加速阶段的时间t1＝＝2 s，加速阶段的位移x1＝v mt1＝4 m，则匀速阶段的位移x2＝x－x1＝96 m，匀速运动的时间t2＝＝24 s，整个过程游客所用的时间t＝t1＋t2＝26 s，故选A。 10．一物体做直线运动的位置坐标与时间的函数关系式为x＝t2＋2t＋3(式中x单位为m，t单位为s)，下列关于该物体运动的说法正确的是(　　) A．物体的加速度大小为1 m/s2 B．t＝0时刻，物体的速度大小为3 m/s C．前2 s内，物体的位移大小为11 m D．前5 s内，物体的平均速度大小为7 m/s 解析：选D。物体做匀变速直线运动，有x＝v0t＋at2＋x0，x0为t＝0时刻物体的位置，对比函数可知，t＝0时刻，物体初速度v0＝2 m/s，加速度a＝2 m/s2，初位置x0＝3 m，故A、B错误；t＝2 s时，x＝11 m，前2 s内，物体位移大小x1＝11 m－3 m＝8 m，故C错误；t＝5 s时，x＝38 m，前5 s内，物体位移大小x2＝38 m－3 m＝35 m，物体平均速度大小＝＝7 m/s，故D正确。 11．(2026·深圳市红岭中学期中)如图所示，一辆汽车在平直公路上做匀加速直线运动，从树A开始，在相等的时间内依次经过B、C、D、E四棵树，已知树A、B间距为x1，树D、E间距为x2，则树B、D间距为(　　) A．x1＋x2 B．2x1＋x2 C．x1＋2x2 D．2(x1＋x2) 解析：选A。汽车做加速度为a的匀加速直线运动，在连续相等时间T内位移之差相等且为一常数，故结合题意有xBC－x1＝x2－xCD＝aT2，整理得xBC＋xCD＝x2＋x1，故选A。 12．(多选)(2026·中山市小榄中学月考)一列长为L的火车以加速度a(a>0)匀减速经过一座长为x的直桥(L<x)，火车通过桥头和桥尾的时间分别是t1和t2，则下列说法正确的是(　　) A．火车通过桥头的平均速度是 B．火车通过桥尾的平均速度是 C．火车头从桥头到桥尾的时间是＋ D．火车通过直桥的时间是＋ 解析：选BD。根据v＝可知火车通过桥头的平均速度1＝，故A错误；火车通过桥尾的平均速度2＝，故B正确；设火车头从桥头到桥尾的时间为t，火车头刚到达桥头的速度为v1，火车头刚到达桥尾的速度为v2，则根据位移公式有L＝v1t1－at，L＝v2t2－at，且v2＝v1－at，联立以上三式解得t＝＋，故C错误；火车通过直桥的时间t′＝＋＋t2＝＋，故D正确。 13．(12分) 如图所示，在足够长的斜面上某点以20 m/s的初速度发射一个物块，使物块沿斜面向上运动。物块的加速度大小为5 m/s2，方向沿斜面向下。物块减速为0后又以同样大小的加速度沿斜面滑下，物块的运动始终在一条直线上，求： (1)物块向上运动的时间t1；(2分) (2)经过6 s，物块的位移大小x；(4分) (3)经过多长时间，物块滑到出发点下方50 m处。(6分) 解析：(1)由速度时间公式可知，物块向上运动的时间 t1＝4 s。 (2)规定沿斜面向上为正方向，则a＝－5 m/s2 根据位移—时间关系有 x＝v0t＋at2＝20×6 m＋×(－5)×62m＝30 m。 (3)设经时间t′，物块滑到出发点下方50 m处，此时位移x′＝－50 m，根据位移—时间公式有 x′＝v0t′＋at′2 代入数据解得 t′＝10 s(t′＝－2 s舍去)。 答案：(1)4 s　(2)30 m　(3)10 s 学科网（北京）股份有限公司 $