2.2 匀变速直线运动的速度与时间的关系 同步训练 -2026-2027学年高一上学期物理人教版必修第一册

**基本信息** 本同步练习通过基础、提升、挑战三层设计，覆盖匀变速直线运动速度公式的直接应用、多过程分析及实验情境，梯度合理，注重物理观念建构与科学思维培养。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础训练|速度公式直接应用、加速度计算、v-t图像基础|4道单选，聚焦v=v₀+at基本公式及时间点辨析（如第2题求加速度）| |提升训练|多过程运动、公式矢量性、综合计算|1单选+2多选+2解答，涉及匀加速与匀减速结合（第5题）、公式推导与矢量分析（第9题）| |挑战训练|实验情境中的速度与加速度测量|1道解答题，结合气垫导轨实验，考查科学探究能力（第10题）|

匀变速直线运动的速度与时间的关系 基础训练 一、单选题 1．物体做匀加速直线运动，已知第1s末的速度为6m/s，第3s初的速度为8m/s，则下列结论中不正确的是（　　） A．物体的初速度为4m/s B．物体在任意1s内的速度变化量都是1m/s C．前3s内物体的位移为21m D．第2s内物体的平均速度为7m/s 2．汽车从静止开始做匀加速直线运动，经过 t=5s 速度达到 v=10m/s，则汽车的加速度大小为（     ） A．0.5m/s² B．2m/s² C．5m/s² D．10m/s² 3．自行车比赛中某运动员在t=2秒内做加速度的匀加速直线运动，其速度v与时间t的关系如图所示，则这2秒内运动员的运动情况说法正确的是（　　） A．速度变化量为2m/s B．初速度大小为4m/s C．位移大小为4m D．平均速度大小为4m/s 4．某一做匀加速直线运动的物体的初速度为，加速度为，则下列结论中正确的是（　　） A．它第5s初的速度是11m/s B．它第5s初的速度比第4s末的速度大4m/s C．它第2s内速度变化量为2m/s D．它前2s内速度增加量为2m/s 提升训练 5．如图所示，李华在模拟演习训练中，沿着竖立在地面上的钢管向下滑。他从钢管顶端由静止开始先匀加速再匀减速下滑，滑到地面时速度恰好为零。将李华视作质点，已知下滑过程中加速时间是减速时间的3倍，下滑总时间为4 s，下滑距离为16 m。下列说法正确的是（     ） A．加速过程的平均速度小于减速过程的平均速度 B．加速过程与减速过程中速度变化量相同 C．下滑过程中的最大速度为8 m/s D．加速过程的加速度大小为2 m/s2 二、多选题 6．一辆汽车在平直公路上行驶，其速度随时间变化的规律为v=10-2t（m/s），其中t的单位为秒。关于汽车的运动，下列说法正确的是（     ） A．汽车的初速度大小为2m/s，方向与规定正方向相反 B．汽车的加速度大小为2m/s²，方向与规定正方向相同 C．汽车在t=5s时速度为零 D．汽车在0-5s内的位移大小为25m 7．物体做匀加速直线运动，已知它在第1 s末的速度是6 m/s，在第2 s末的速度是8 m/s，则下面结论正确的是（     ） A．物体在零时刻的速度是3 m/s B．物体的加速度是 C．任何1 s内的速度变化都是2 m/s D．第2 s初的速度比第1 s末的速度大2 m/s 三、解答题 8．小汽车刹车做匀减速直线运动，在3s末的速度大小为21m/s，5s末的速度大小为15m/s，求： (1)该汽车运动的加速度大小； (2)该汽车初速度大小。 9．下图为匀变速直线运动的速度—时间图像。根据图像探究以下问题。 (1)试由和，推导物体运动的速度与时间的关系式。 (2)分析说明公式中各物理量符号的含义。公式是矢量式还是标量式？公式中的、v、a是矢量还是标量？ (3)应用公式时，首先需要选取正方向。正方向一般如何选取？选取正方向后式中各量的正负如何确定？什么情况下物体做加速运动？什么情况下物体做减速运动？ 挑战训练 10．研究物体的运动时，除了使用打点计时器计时外，还常用到数字计时器。数字计时器常与气垫导轨配合使用。气垫导轨上有很多小孔，气泵送来的压缩空气从小孔喷出，使得滑块与导轨之间有一层薄薄的空气，两者不会直接接触。这样，滑块运动时受到的阻力很小，实验的精确度能大大提高。计时系统的工作要借助于光源和光敏管（统称光电门）。光源与光敏管相对，它射出的光使光敏管感光。当滑块经过时，其上的遮光条把光遮住，与光敏管相连的电子电路自动记录遮光时间的长短，通过数码屏显示出来。根据遮光条的宽度和遮光时间，可以算出滑块经过时的速度，因为遮光过程极短，此速度可视为滑块经过光电门时的瞬时速度。学校物理实验小组利用气垫导轨测量滑块的加速度。滑块上安装有宽度为的遮光条。滑块在牵引力作用下做匀加速直线运动，实验时，测得遮光条通过第一个光电门的时间为，通过第二个光电门的时间为，滑块从第一个光电门到第二个光电门用时。求： (1)滑块分别经过两个光电门的速度和的大小； (2)滑块的加速度大小。 试卷第1页（共3页） 试卷第1页（共3页） 学科网（北京）股份有限公司 《匀变速直线运动的速度与时间的关系》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 答案 B B B C C CD BC 1．B 【详解】A．根据题意，物体在时，速度，第初即第末，故时，速度 物体做匀加速直线运动，加速度 由匀变速直线运动速度与时间的关系，得 解得，故A正确，不符合题意； B．物体在任意内的速度变化量，故B错误，符合题意； C．由匀变速直线运动位移与时间的关系，在内，物体的位移，故C正确，不符合题意； D．第2s内物体的平均速度为，故D正确，不符合题意。 故选B。 2．B 【详解】汽车从静止开始运动，初速度，做匀加速直线运动，根据匀变速直线运动的速度时间公式 变形可得加速度 故选B。 3．B 【详解】AB．运动员做匀变速直线运动，根据速度时间关系 解得，，A错误，B正确； CD．根据位移时间关系 平均速度定义 解得，，故CD错误。 故选B。 4．C 【详解】A．第5s初对应运动时间t=4s，由匀变速速度公式 解得速度为 ，故A错误； B．第5s初和第4s末是同一时刻，瞬时速度相等，速度差为0，故B错误； C．第2s内的时间间隔，速度变化量 ，故C正确； D．前2s的时间间隔 ，速度增加量 ，故D错误。 故选C。 5．C 【详解】A．设下滑过程中的最大速度为v，加速过程初速度为0，则加速过程平均速度 减速过程末速度为0，则减速过程平均速度，故平均速度相等，故A错误； B．加速过程速度变化量 减速过程速度变化量，故加速过程与减速过程中速度变化量大小相等，方向相反，速度变化量不相同，故B错误； C．下滑过程中加速时间是减速时间的3倍，下滑总时间为4 s，则加速过程的时间为，减速过程的时间为。李华下滑的总位移，解得下滑过程中的最大速度，故C正确； D．设加速过程加速度大小为a，则有 解得，故D错误。 故选C。 6．CD 【详解】A．匀变速直线运动速度公式为，对比，可得初速度，加速度，汽车初速度大小为，方向与规定正方向相同，故A错误； B．汽车加速度大小为，方向与规定正方向相反，故B错误； C．将代入速度公式，得，故C正确； D．内汽车做匀减速直线运动至速度为0，用平均速度法计算位移，故D正确。 故选CD。 7．BC 【详解】B．根据匀加速直线运动的速度公式，加速度为，故B正确； A．由公式 可得 零时刻速度为4m/s，故A错误； C．匀加速运动中，速度变化量，故C正确； D．第1秒末与第2秒初为同一时刻，速度均为6m/s，两者速度相等，故D错误。 故选BC。 8．(1) (2) 【详解】（1）汽车做匀减速直线运动，加速度恒定，取汽车运动方向为正方向。 根据加速度的定义式 代入已知条件时，时 计算得 负号表示加速度方向与运动方向相反，因此加速度大小为。 （2）根据匀变速直线运动的速度-时间公式 ，将、、，代入上式 解得初速度 9．(1)因为加速度，所以，又因为，，所以 (2)、v分别表示物体的初、末速度，a为物体的加速度，且a为恒量，t表示运动时间。公式是矢量式。公式中的、v、a均为矢量 (3)一般取的方向为正方向。选取的方向为正方向后，a、v与的方向相同时取正值，与的方向相反时取负值。a与同向时物体做加速运动。a与反向时物体做减速运动。 【详解】（1）因为加速度 所以 又因为， 所以 （2）、分别表示物体的初、末速度，为物体的加速度，且为恒量，表示运动时间。公式是矢量式。公式中的、、均为矢量 （3）一般取的方向为正方向。选取的方向为正方向后，、与的方向相同时取正值，与的方向相反时取负值。与同向时物体做加速运动。与反向时物体做减速运动。 10．(1)， (2) 【详解】（1）滑块经过第一个光电门的速度为 滑块经过第二个光电门的速度为 （2）滑块的加速度大小 答案第1页（共2页） 答案第1页（共2页） 学科网（北京）股份有限公司 $