2.1 匀变速直线运动的特点 分层作业-2026-2027学年高一上学期物理粤教版必修第一册

**基本信息** 本同步练习通过A、B分层设计，以基础概念辨析与实验操作为起点，逐步过渡到综合应用与实验探究，构建“概念理解-规律应用-科学探究”的知识巩固路径，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| |----|----------|----------| |A基础巩固|匀变速直线运动基本概念（速度、加速度）、图像识别（v-t图、频闪照片）、打点计时器基础操作|以选择题为主，结合实验填空，如第2题辨析匀变速运动特征，第6题考查打点计时器使用，强化物理观念中的运动观念| |B能力提升|加速度矢量性、运动状态判断、实验数据处理（加速度计算、瞬时速度测量）、实际情境应用（运动员运动分析）|增加实验综合题，如第13-15题涉及纸带数据处理与误差分析，第12题结合苏炳添百米数据考查平均速度，体现科学思维的科学推理与科学探究的证据处理|

第1节　匀变速直线运动的特点 分层作业 　A　基础巩固　 1．如图甲、乙是分别反映一辆汽车在平直公路上做单向加速和减速行驶的情形。用点记录了汽车每经过相等的时间t时的位置，用箭头反映汽车在该位置时的速度大小及方向，甲、乙两图中第一个点和最后一个点之间的距离相同。由图可以判断（　　） A．图甲反映汽车一定做匀加速直线运动 B．图乙反映汽车的加速度方向与速度方向相同 C．甲、乙两种情形，汽车全程的平均速度相等 D．甲、乙两种情形，汽车的加速度可能相同 【答案】C 【详解】A．图甲中相同时间内位移增加，反映汽车做加速但不一定做匀加速直线运动，A错误； B．图乙中相同时间内位移减小，反映汽车做减小运动，则加速度方向与速度方向相反，B错误； C．甲、乙两图中第一个点和最后一个点之间的距离相同，时间间隔也相同，所以甲、乙两种情形，汽车全程的平均速度相等，C正确； D．甲、乙两种情形一个做加速，加速度方向与速度方向相同，一个做减速，加速度方向与速度方向相反，汽车的加速度不可能相同，D错误。 故选C。 2．下列关于运动的说法，正确的是（　　） A．做匀速直线运动的物体，加速度可能不为零 B．做匀变速直线运动的物体，速度随时间均匀变化 C．做匀变速直线运动的物体，位移随时间均匀变化 D．物体的加速度为负值，物体一定在做减速运动 【答案】B 【详解】A．匀速直线运动的速度不发生变化，不具有加速度，即加速度为零，故A错误； BC．匀变速直线运动的加速度保持不变，速度随时间均匀变化，位移在相等时间内逐渐变大或变小，故B正确，C错误； D．速度和减速度反向，做减速运动。如果速度方向也为负值，则做加速运动，故D错误。 故选B。 3．一个小球在水平面上向左运动的频闪照片如图所示。下列关于小球的物理量，说法一定正确的是（     ） A．速度增大 B．加速度方向向左 C．加速度方向向右 D．加速度不变 【答案】C 【详解】A．频闪照片每隔相等时间记录一次小球的位置。沿小球向左运动的方向，相邻位置间距逐渐减小，说明小球的速度逐渐减小，故A错误； BC．小球向左做减速运动，加速度方向与速度方向相反，即加速度方向向右，故B错误，C正确。 D．小球是否做匀减速直线运动，还需要进一步通过测量来论证，由于相邻两球间的距离未知，从题图无法判断小球的加速度是否不变，故D错误。 故选C。 4．如图所示，汽车从制动到停止共用了5s，这段时间内，汽车每1s前进的距离分别是9m、7m、5m、3m、1m。则该汽车（　　） A．这5s内一定做匀减速直线运动 B．全程的平均速度大于前4s内的平均速度 C．第1s内的平均速度比汽车刚制动时的瞬时速度略大 D．最初2s内的平均速度比汽车刚制动时的瞬时速度略小 【答案】D 【详解】A．在相同的时间内，汽车的位移逐渐减小，只能说明汽车做减速运动，但并不能说明汽车一定做匀减速直线运动，A错误； B．全程的平均速度为 前4s内的平均速度为 可知全程的平均速度小于前4s内的平均速度，B错误； C．由于汽车做减速运动，可知第1s内的平均速度比汽车刚制动时的瞬时速度略小，C错误； D．由于汽车做减速运动，可知最初2s内的平均速度比汽车刚制动时的瞬时速度略小，D正确； 故选D。 5．某舰载机起飞时，在第2s内的v—t图像如图所示，该段时间内舰载机加速度的大小为（   ） A．10m/s2 B．20m/s2 C．30m/s2 D．40m/s2 【答案】B 【详解】根据加速度的定义式 故选B。 6．某一学习小组的同学想通过打点计时器在纸带上打出的点迹来探究小车速度随时间变化的规律，实验装置如图所示。 （1）常见的打点计时器有两种：_______和_________，它们使用的都是_____电源（填“直流”或“交流”），当电源频率为50Hz时，每隔______s打一个点。 （2）关于本实验，下列说法正确的是_______。 A．释放纸带的同时，接通电源 B．先接通电源打点，后释放纸带运动 C．先释放纸带运动，后接通电源打点 D．纸带上的点迹越密集，说明纸带运动的速度越大 （3）要测量小车的速度。除打点计时器（含所用电源、纸带、墨粉纸盘）外还必须使用的测量工具是________。 【答案】 电磁打点计时器 电火花打点计时器 交流 0.02 B 刻度尺 【详解】（1）[1][2][3]常见的打点计时器有两种：电磁打点计时器和电火花打点计时器，它们使用的都是交流电源。 [4]当电源频率为50Hz时，每隔0.02s打一个点。 （2）[5]ABC．由于小车速度较快，且运动距离有限，打出的纸带长度也有限，为了能在长度有限的纸带上尽可能多地获取间距适当的数据点，实验时应先接通电源，后释放纸带，故AC错误，B正确； D．纸带上的点迹越密集，说明纸带运动的速度越小，故D错误。 故选B。 （3）[6]除打点计时器（含所用电源、纸带、墨粉纸盘）外还必须使用的测量工具是刻度尺，用于测量纸带上的点间距离。 　B　能力提升　 7．物体在做匀变速直线运动的过程中，在任何相等的时间内，下列哪个量是相等的（　　） A．位移 B．速度 C．平均速度 D．速度的变化量 【答案】D 【详解】ABC．物体在做匀变速直线运动的过程中，由于速度发生变化，所以在任何相等的时间内，位移不一定不相等，通过的路程不一定相等，根据可知在任何相等的时间内，位移不同，则平均速度一定不相等，故ABC错误； D．物体在做匀变速直线运动的过程中，根据 可知在任何相等的时间内，速度的变化量一定相等，故D正确。 故选D。 8．某物体在做匀变速直线运动，其加速度为-3m/s2，则下列说法正确的是（　　） A．该物体一定在做匀减速直线运动 B．该物体的速度方向不可能发生改变 C．该物体任意2s内的速度变化量大小一定为6m/s D．该物体第2s末的速度一定比第2s初的速度大3m/s 【答案】C 【详解】A．加速度为-3m/s2，说明加速度方向与所选取的正方向相反，若此时速度方向也与所选取的正方向相反，则此时该物体做匀加速直线运动，故A错误； B．若该物体的初速度方向为正方向，则该物体将先做匀减速直线运动，当速度减为零后开始做反向的匀加速直线运动，即该物体的速度可能会发生改变，故B错误； C．根据速度的变化量 负号表示与初速度方向相反，则可知，该物体任意2s内的速度变化量大小一定为6m/s，故C正确； D．若该物体第2s初的速度与加速度方向相反，则该物体做减速运动，第2s末的速度一定比第2s初的速度小3m/s，若该物体第2s初的速度与加速度方向相同，则该物体做加速运动，第2s末的速度一定比第2s初的速度大3m/s，故D错误。 故选C。 9．甲、乙两物体沿平直路面做匀变速直线运动，甲的加速度，乙的加速度，则有关甲、乙物体运动的说法正确的是（　　） A．甲一定做匀加速运动，乙一定做匀减速运动 B．甲的加速度大，相同时间里速度变化量大小一定大 C．甲乙运动方向一定相反 D．末，甲的瞬时速度一定比乙大 【答案】B 【详解】AC．若加速度方向和速度方向同向，则做加速运动，若加速度方向和速度方向相反，则做减速运动，题中没有给甲乙的初速度方向，所以甲乙可以做加速运动，也可以做减速运动，故AC错误； B．加速度是描述速度变化快慢的物理量，符号表示方向，根据 甲的加速度大小更大，则相等时间内速度变化量大小较大，故B正确； D．根据 不知道甲乙初速度大小和方向，所以无法比较甲乙末的速度大小，故D错误。 故选B。 10．关于匀变速直线运动，下列说法正确的是（　　） A．任意时刻速度的变化率相同 B．匀变速直线运动就是加速度和速度均匀变化的直线运动 C．任意相等时间内速度的变化量相等且不为零 D．匀加速直线运动的加速度是不断增大的 【答案】AC 【详解】A．匀变速直线运动的加速度保持不变，加速度又称速度的变化率，加速度不变就是速度变化率不变，故A正确； B．匀变速直线运动就是加速度不变，速度均匀变化的直线运动，故B错误； C．因为匀变速直线运动任意相等时间内速度的变化量 所以速度的变化量相等且不为零，故C正确； D．匀变速直线运动的加速度保持不变，故D错误。 故选AC。 11．在生活与生产中，常见的直线运动是变速直线运动。物理问题中，当涉及的各矢量的方向在同一条直线时，可在这些量的量值（大小）前冠以正（+）、负（-）号表示这些矢量，量值表示其大小，正、负号则表示其方向。下列各组给出的是匀变速直线运动质点0时刻的速度及运动过程的加速度，则从0时刻开始做加速直线运动的是（　　） A．v0=10 m/s，a=-2 m/s2 B．v0=-10 m/s，a=-2 m/s2 C．v0=-10 m/s，a=2 m/s2 D．v0=10 m/s，a=2 m/s2 【答案】BD 【详解】速度与加速度同向时，物体做加速直线运动。故AC错误，BD正确。 故选BD。 12．东京奥运会男子100米半决赛，中国选手苏炳添跑出了9秒83的优异成绩，打破亚洲纪录的同时，也杀入了决赛，成为首位闯入奥运会男子100米决赛的黄种人选手。假设会场用传感器记下了运动员苏炳添各位置与时间信息，如图所示。若运动员做直线运动，根据表中数据，下列分析正确的是（　　） 位置 30米 60米 90米 100米 时间显示 3.73秒 6.29秒 8.92秒 9.83秒 A．运动员从起点到终点一直做匀变速直线运动 B．运动员前30米的平均速度大于前60米的平均速度 C．可以推算出最后冲刺的平均速度 D．可以推算出运动员冲线时的瞬时速度 【答案】C 【详解】A．运动员第一个30米的平均速度为 运动员第二个30米的平均速度为 运动员第三个30米的平均速度为 运动员最后10米的平均速度为 运动员全程的并不是一直加速的，故A错误； B．运动员前30米的平均速度为 运动员前60米的平均速度为 因此运动员前30米的平均速度小于前60米的平均速度，故B错误； CD．运动员最后10米的平均速度为 无法推算出冲线时的瞬时速度，故D错误，C正确。 故选C。 13．在测定匀变速直线运动的加速度实验中： (1)在下列给出的器材中，选出实验不需要的器材填在下方的横线上。 ①电磁打点计时器；②天平；③低压交流电源；④低压直流电源； ⑤细线和纸带；⑥钩码和小车；⑦秒表；⑧一端有定滑轮的长板；⑨刻度尺。 选出不需要的器材有______。（填选项序号即可） (2)下图为接在频率为的低压交流电源上的打点计时器，在纸带做匀加速直线运动时打出的一条纸带，图中所示的是每打5个点所取的计数点，但第3个计数点没有画出。由图中的数据可求得： ①该物体的加速度为______。（保留两位有效数字） ②第3个计数点与第2个计数点的距离约为______cm。（保留三位有效数字） ③打第2个计数点时该物体的速度约为______。（保留两位有效数字） 【答案】(1)②④⑦ (2) 0.74 4.36 0.40 【详解】（1）研究匀变速直线运动时，不需要测量小车的质量，所以不需要天平；通过打点计时器可以知道纸带上计数点间的时间，所以不需要秒表；打点计时器需要连接交流电源，所以不需要低压直流电源；故不需要的器材有②④⑦。 （2）①[1]图中所示的是每打5个点所取的计数点，则相邻计数点的时间间隔为 根据匀变速直线运动推论可得 可得加速度为 ②[2]根据， 可得第3个计数点与第2个计数点的距离为 ③[3]根据1到3之间的平均速度为打第2个计数点的瞬时速度，则有 14．光电计时器是一种常用的计时仪器，其结构如图1所示，a、b分别是光电门的激光发射和接收装置，当有滑块从a、b间通过时，光电计时器就可以显示出物体的挡光时间。现有某滑块在斜面上滑行，先后通过光电门1和2，计时器显示的挡光时间分别为t1、t2，从光电门1到光电门2所经历的总时间t3，用最小分度值为1mm的刻度尺测量滑块的长度d，示数如图2所示。 （1）测量滑块的长度为d； （2）滑块通过光电门1和2的速度大小分别为v1=___________、v2=___________；（用d、t1、t2表示） （3）滑块的平均加速度大小为a=___________；（用d、t1、t2、t3表示） （4）由此测得的滑块的瞬时速度v1和v2只是一个近似值，它们实质上是滑块通过光电门1和2的平均速度，要使瞬时速度的测量值更接近真实值，可将滑块的宽度___________一些（选填“增大”或“减小”）。 【答案】 减小 【详解】（2）[1]滑块通过光电门1的速度为 [2]滑块通过光电门2的速度为 （3）[3]滑块的平均加速度大小为 （4）[4]根据可知，当越趋近于0时，所求的平均速度越接近于瞬时速度。所以由此测得的滑块的瞬时速度和只是一个近似值，它们实质上是滑块通过光电门1和2的平均速度，要使瞬时速度的测量值更接近真实值，可将滑块的宽度减小一些。 15．在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中： (1)实验过程中，下列操作中正确的有 。（不定项） A．在释放小车前，小车要靠近打点计时器 B．打点计时器放在长木板的有滑轮一端 C．先接通电源，后释放小车 D．跨过滑轮所吊重物越重越好，可以减小阻力的影响 (2)小兰同学打出的一条纸带如图甲所示，0、1、2、3、4为在纸带上所选的计数点，相邻计数点间的时间间隔为。打点计时器打下点2时小车的速度大小为__________；由纸带所示数据可算出小车的加速度大小为__________。（结果均保留两位有效数字） (3)小明同学在实验中也得到了一条较为理想的纸带，并用与小兰同学相同的方式标出了0、1、2、3、4五个计数点。由于不小心，纸带被撕断了，如图乙所示。请根据给出的A、B、C、D四段纸带回答：在B、C、D三段纸带中选出从纸带A上撕下的那段应该是_________段。 (4)若当时电网中交变电流的频率变为60Hz，但该同学并不知道，仍按50Hz计算，那么这个同学实验算出的加速度与实际值相比_____________（选填“偏大”“偏小”或“不变”）。 【答案】(1)AC (2) 1.5 2.0 (3)C (4)偏小 【详解】（1）A．为充分利用纸带并便于记录较多的数据点，释放小车前应使小车靠近打点计时器，故A正确； B．打点计时器应安装在长木板远离滑轮的一端，使纸带能够穿过打点计时器并随小车运动，故B错误； C．实验时应先接通打点计时器的电源，待打点稳定后再释放小车，故C正确； D．跨过滑轮所吊重物的质量应适当，重物质量过大会使小车加速度过大，纸带上的点过于稀疏，故D错误。 故选AC。 （2）[1]相邻计数点间的时间间隔为，点的瞬时速度可用点到点间的平均速度表示，根据中间时刻的瞬时速度等于该段平均速度有 代入数据解得 [2]匀变速直线运动中，相邻相等时间内的位移差满足，因此加速度的表达式为 代入数据解得 （3）设相邻两个计数点间的位移依次为、、、，匀变速直线运动中相邻相等时间内的位移差相等，则 代入数据解得 点到点间的位移为 代入数据解得 故从纸带A上撕下的应为C段。 （4）打点计时器的打点周期与交流电频率的关系为，实际频率为时，实际周期为，按计算时所用周期为，根据可得计算值与实际值之比为 因此该同学计算得到的加速度与实际值相比偏小。 学科网（北京）股份有限公司 $ 第1节　匀变速直线运动的特点 分层作业 　A　基础巩固　 1．如图甲、乙是分别反映一辆汽车在平直公路上做单向加速和减速行驶的情形。用点记录了汽车每经过相等的时间t时的位置，用箭头反映汽车在该位置时的速度大小及方向，甲、乙两图中第一个点和最后一个点之间的距离相同。由图可以判断（　　） A．图甲反映汽车一定做匀加速直线运动 B．图乙反映汽车的加速度方向与速度方向相同 C．甲、乙两种情形，汽车全程的平均速度相等 D．甲、乙两种情形，汽车的加速度可能相同 2．下列关于运动的说法，正确的是（　　） A．做匀速直线运动的物体，加速度可能不为零 B．做匀变速直线运动的物体，速度随时间均匀变化 C．做匀变速直线运动的物体，位移随时间均匀变化 D．物体的加速度为负值，物体一定在做减速运动 3．一个小球在水平面上向左运动的频闪照片如图所示。下列关于小球的物理量，说法一定正确的是（     ） A．速度增大 B．加速度方向向左 C．加速度方向向右 D．加速度不变 4．如图所示，汽车从制动到停止共用了5s，这段时间内，汽车每1s前进的距离分别是9m、7m、5m、3m、1m。则该汽车（　　） A．这5s内一定做匀减速直线运动 B．全程的平均速度大于前4s内的平均速度 C．第1s内的平均速度比汽车刚制动时的瞬时速度略大 D．最初2s内的平均速度比汽车刚制动时的瞬时速度略小 5．某舰载机起飞时，在第2s内的v—t图像如图所示，该段时间内舰载机加速度的大小为（   ） A．10m/s2 B．20m/s2 C．30m/s2 D．40m/s2 6．某一学习小组的同学想通过打点计时器在纸带上打出的点迹来探究小车速度随时间变化的规律，实验装置如图所示。 （1）常见的打点计时器有两种：_______和_________，它们使用的都是_____电源（填“直流”或“交流”），当电源频率为50Hz时，每隔______s打一个点。 （2）关于本实验，下列说法正确的是_______。 A．释放纸带的同时，接通电源 B．先接通电源打点，后释放纸带运动 C．先释放纸带运动，后接通电源打点 D．纸带上的点迹越密集，说明纸带运动的速度越大 （3）要测量小车的速度。除打点计时器（含所用电源、纸带、墨粉纸盘）外还必须使用的测量工具是________。 　B　能力提升　 7．物体在做匀变速直线运动的过程中，在任何相等的时间内，下列哪个量是相等的（　　） A．位移 B．速度 C．平均速度 D．速度的变化量 8．某物体在做匀变速直线运动，其加速度为-3m/s2，则下列说法正确的是（　　） A．该物体一定在做匀减速直线运动 B．该物体的速度方向不可能发生改变 C．该物体任意2s内的速度变化量大小一定为6m/s D．该物体第2s末的速度一定比第2s初的速度大3m/s 9．甲、乙两物体沿平直路面做匀变速直线运动，甲的加速度，乙的加速度，则有关甲、乙物体运动的说法正确的是（　　） A．甲一定做匀加速运动，乙一定做匀减速运动 B．甲的加速度大，相同时间里速度变化量大小一定大 C．甲乙运动方向一定相反 D．末，甲的瞬时速度一定比乙大 10．关于匀变速直线运动，下列说法正确的是（　　） A．任意时刻速度的变化率相同 B．匀变速直线运动就是加速度和速度均匀变化的直线运动 C．任意相等时间内速度的变化量相等且不为零 D．匀加速直线运动的加速度是不断增大的 11．在生活与生产中，常见的直线运动是变速直线运动。物理问题中，当涉及的各矢量的方向在同一条直线时，可在这些量的量值（大小）前冠以正（+）、负（-）号表示这些矢量，量值表示其大小，正、负号则表示其方向。下列各组给出的是匀变速直线运动质点0时刻的速度及运动过程的加速度，则从0时刻开始做加速直线运动的是（　　） A．v0=10 m/s，a=-2 m/s2 B．v0=-10 m/s，a=-2 m/s2 C．v0=-10 m/s，a=2 m/s2 D．v0=10 m/s，a=2 m/s2 12．东京奥运会男子100米半决赛，中国选手苏炳添跑出了9秒83的优异成绩，打破亚洲纪录的同时，也杀入了决赛，成为首位闯入奥运会男子100米决赛的黄种人选手。假设会场用传感器记下了运动员苏炳添各位置与时间信息，如图所示。若运动员做直线运动，根据表中数据，下列分析正确的是（　　） 位置 30米 60米 90米 100米 时间显示 3.73秒 6.29秒 8.92秒 9.83秒 A．运动员从起点到终点一直做匀变速直线运动 B．运动员前30米的平均速度大于前60米的平均速度 C．可以推算出最后冲刺的平均速度 D．可以推算出运动员冲线时的瞬时速度 13．在测定匀变速直线运动的加速度实验中： (1)在下列给出的器材中，选出实验不需要的器材填在下方的横线上。 ①电磁打点计时器；②天平；③低压交流电源；④低压直流电源； ⑤细线和纸带；⑥钩码和小车；⑦秒表；⑧一端有定滑轮的长板；⑨刻度尺。 选出不需要的器材有______。（填选项序号即可） (2)下图为接在频率为的低压交流电源上的打点计时器，在纸带做匀加速直线运动时打出的一条纸带，图中所示的是每打5个点所取的计数点，但第3个计数点没有画出。由图中的数据可求得： ①该物体的加速度为______。（保留两位有效数字） ②第3个计数点与第2个计数点的距离约为______cm。（保留三位有效数字） ③打第2个计数点时该物体的速度约为______。（保留两位有效数字） 14．光电计时器是一种常用的计时仪器，其结构如图1所示，a、b分别是光电门的激光发射和接收装置，当有滑块从a、b间通过时，光电计时器就可以显示出物体的挡光时间。现有某滑块在斜面上滑行，先后通过光电门1和2，计时器显示的挡光时间分别为t1、t2，从光电门1到光电门2所经历的总时间t3，用最小分度值为1mm的刻度尺测量滑块的长度d，示数如图2所示。 （1）测量滑块的长度为d； （2）滑块通过光电门1和2的速度大小分别为v1=___________、v2=___________；（用d、t1、t2表示） （3）滑块的平均加速度大小为a=___________；（用d、t1、t2、t3表示） （4）由此测得的滑块的瞬时速度v1和v2只是一个近似值，它们实质上是滑块通过光电门1和2的平均速度，要使瞬时速度的测量值更接近真实值，可将滑块的宽度___________一些（选填“增大”或“减小”）。 15．在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中： (1)实验过程中，下列操作中正确的有 。（不定项） A．在释放小车前，小车要靠近打点计时器 B．打点计时器放在长木板的有滑轮一端 C．先接通电源，后释放小车 D．跨过滑轮所吊重物越重越好，可以减小阻力的影响 (2)小兰同学打出的一条纸带如图甲所示，0、1、2、3、4为在纸带上所选的计数点，相邻计数点间的时间间隔为。打点计时器打下点2时小车的速度大小为__________；由纸带所示数据可算出小车的加速度大小为__________。（结果均保留两位有效数字） (3)小明同学在实验中也得到了一条较为理想的纸带，并用与小兰同学相同的方式标出了0、1、2、3、4五个计数点。由于不小心，纸带被撕断了，如图乙所示。请根据给出的A、B、C、D四段纸带回答：在B、C、D三段纸带中选出从纸带A上撕下的那段应该是_________段。 (4)若当时电网中交变电流的频率变为60Hz，但该同学并不知道，仍按50Hz计算，那么这个同学实验算出的加速度与实际值相比_____________（选填“偏大”“偏小”或“不变”）。 学科网（北京）股份有限公司 $