考案 (2) 第二章匀变速直线运动的研究-【成才之路·考案】2026-2027学年高中物理必修第一册同步新课程学习指导（人教版）

新 物理必修·第一册 5.(2026·河北沧州联考)福建号航母采用了先进的电磁弹射技术。 某次弹射中，重达25吨的战机在静止的航母上无初速度开始加 材 习、究、练、测四位一体 考案（二） 速，在甲板上加速向前运动90米达到起飞速度后顺利升空，整个 第二章 匀变速直线运动的研究 过程用时3秒。若将战机在甲板上的加速过程视为匀变速直线运 園 (时间：75分钟满分：100分) 动，下列说法正确的是 一、单项选择题（本题共7小题，每小题4分，共28分，在每小题给出 A.战机在甲板上加速时的加速度大小为10m/s2 的四个选项中，只有一个选项符合题意。) B.战机在甲板上加速时的加速度大小为20m/s 1.如图所示，一小球从A点由静止开始沿斜面向下 C.战机的起飞速度为50m/s 却 做匀变速直线运动，若到达B点时速度为v,到达2 D.战机的起飞速度为70m/s C点时速度为2，从A到B用时t1,从B到C用 6.如图所示为甲、乙两位同学沿平直公路运动的 ms) 时2，则41：2等于 v-t图像，t=1s时刻，甲、乙两位同学处于同8 甲 樂 A.1:1 B.1:2 一位置，则下列说法正确的是 C.1:3 D.1:4 A.乙同学的加速度不断变大 2.一个质点在x轴上运动，位置随时间的变化规律是x=41+2(m)。 B.1~4s内，乙同学的位移为15m 关于这个质点的运动，以下说法正确的是 C.1~4s内，甲同学的平均速度大于乙同学 A.质点做匀减速直线运动 D.t=4s时刻，甲、乙两位同学再次相遇 B.t=2s时质点的位置在x=20m处 7.央视栏目组实验证实：4个水球就可以挡住子弹。现有4个完全 C.质点的加速度大小为2m/s2,方向沿x轴正方向 相同的水球紧挨在一起水平排列，如图所示，子弹（可视为质点） D.t=2s时质，点的速度大小为12m/s,方向沿x轴正方向 在水球中沿水平方向做匀减速直线运动，恰好穿出第4个水球，则 3.(2026·山西太原期中)天气寒冷易结冰，路过楼檐下小心冰溜子 以下说法正确的是 ( 伤人。假设冰溜子从高20的屋檐下落，整个下落过程近似做自 由落体运动，重力加速度g取10m/s,则冰溜子（可视为质点）在 年 最后15m所用的时间为 A.在子弹穿出第2个水球的瞬间，其速度小于全程的平均速度 载 A.0.8s B.1s B.子弹依次穿过每个水球的时间之比为7：5：3：1 C.1.2s D.1.5s C.在子弹穿出第3个水球的瞬间，其速度小于全程的平均速度 4.（2026·吉林高一统考期末)如图所示，为在↑x D.子弹在每个水球中速度变化之比为(2-√3)：(3-√2)：(2 同一平直路面上向前运动的甲、乙两辆汽车 甲 -1):1 的位置x随时间t的变化关系图线，已知乙图 二、多项选择题（本题共3小题，每小题6分，共18分，在每小题给出 上P点处的切线（图中斜虚线）与甲图直线 的四个选项中有多个选项符合题意，全部选对的得6分，选对但 密 相互平行。说法正确的是 ()o 不全的得3分，错选或不答的得0分。) A.从0到2时间内，甲走过的路程小于乙走过的路程 8.（2026·广东中山一中期中考试)高速公路上避险车道是为了让 B.从0到t2时间内，一直是甲在前乙在后 刹车失灵的车辆冲上做匀减速直线运动而减少重大交通事故。如 C.从0到2时间内，甲乙两汽车之间的距离先变大后变小 图所示，避险车道的斜坡长200m。某大货车刹车失灵冲上该避 D.在t1时刻甲、乙两汽车运动的加速度相等 险车道，经过10s沿斜坡向上运动150m而停止运动，则（ D317 P31 A.该车冲上时的初速度大小为108km/h B.该车冲上时的初速度大小为40km/h C.该车冲上斜坡过程的加速度大小为3m/s2 D.该车冲上斜坡过程的加速度大小为5/s2 9.小明将小球以10m/s的速度从A点竖直向上抛出，运动过程中经 过B点时的速度大小为12m/s,不计空气阻力，g取10m/s2。则 小球从A到B的过程中 () A.运动时间为2.2s B.平均速度大小为11m/s C.速度变化量大小为22m/s D.路程为2.2m 10.某遥控汽车在水平地面上由静止启动做加速度大小为2m/s2的 匀加速直线运动，启动后经4s关闭发动机，遥控汽车做加速度 大小为1/s2的匀减速直线运动。下列说法正确的是（) A.遥控汽车运动中的最大速度为4m/s B.遥控汽车做加速运动的位移大小为16m C.遥控汽车做减速运动的时间为8s D.遥控汽车启动后在14s内的位移大小为46m 三、非选择题（本题共5小题，共54分。） 11.(7分)某同学用图甲所示装置探究小车做匀变速直线运动的规 律，他采用电火花计时器进行实验。 小车 电火花计时器 纸带 砝码 甲 A B D E 24.0 52.0→ 单位：mm -84.0 -120.0 (1)请在下面列出的实验器材中，选出本实验中不需要的器材填13.(10分)一辆汽车以54k/h的速度在平直公路上行驶，现因故15.(16分)快到家啦！奔跑中的杰瑞决定“刹车”回家。就在杰瑞 在横线上（填编号） 紧急刹车，已知汽车刹车过程中加速度的大小始终为5m/s2,求： 开始减速的同时，身后与它相距10m的汤姆立即蹑手蹑脚地由 ①电火花计时器②天平③低压交流电源④细绳和纸 (1)汽车刹车2s末的速度大小； 静止开始加速，想趁其不备地“偷袭”杰瑞。已知杰瑞的初速度 为8m/s,加速度大小为2m/s2,汤姆的加速度大小也为2m/s2, 带⑤砝码、托盘和小车⑥刻度尺⑦停表⑧一端带有 那么 滑轮的长木板 (2)安装好实验装置后，先 ,再 纸 带上打出一系列点，其中一段如图乙所示，可知纸带的 (2)第2s内汽车所通过的位移大小： 10m 15m (填“左”或“右”)端与小车相连。 (1)求在没有干扰的情况下，杰瑞减速到0时所用的时间及位移 (3)如图乙所示的纸带上，A、B、C、D、E为纸带上所选的计数点 的大小； 相邻计数点间时间间隔为0.1s,则= m/s,a= m/s2。(结果保留两位有效数字) (3)汽车从开始刹车到6s末所通过的位移大小。 12.(8分)物理小组的同学用如图甲所示的实验器材测定重力加速 度。实验器材有：底座带有标尺的竖直杆、光电门1和2组成的 光电计时器，其中光电门1在光电门2的上方，小球释放器（可使 小球无初速释放)、网兜。实验时可用两光电门测量小球从光电 (2)求在追逐的过程中汤姆与杰瑞间的最大距离： 门1运动至光电门2的时间（并从竖直杆上读出两光电门间的 距离h。 14.(13分)2023年8月7日，成都大运会跳水项目结束全部比赛，13 小球释放器 个小项产生的15枚金牌全部被中国队收入囊中。某运动员（视 为质点)在一次练习跳水时，从离水面h=4.05m的高处自由落 光电门1 光电计时器 (m/s) 下，落入水中做匀减速直线运动，到离水面h2=2.7m的水深处 速度恰好为0，重力加速度大小g取10m/s2,不计运动员在空中 光电门2 受到的阻力，求： (1)运动员落到水面时的速度大小； (3)若杰瑞开始减速时，刚好距离前方鼠洞15m,请通过计算判 乙 断汤姆能否在杰瑞回到鼠洞前捉住它。（注：三者在同一直 (1)若已知小球直径为d,小球经过光电门的时间为△，则可计 线上) 算出小球经过光电门的速度= (2)改变光电门1的位置，保持光电门2的位置不变，小球经过 光电门2的速度为，不考虑空气阻力，小球的加速度为重力 (2)运动员在水中运动的加速度大小和时间。 加速度g,则h、t、g、v四个物理量之间的关系式h= (3)根据实验数据作出？-t图像如图乙所示，根据图像得出：小 球经过光电门2的速度v为m/s,重力加速度g大 小为m/s2。 D319 D320考案（二） 9.AC因为12m/s>10m/s,所以B点在A,点的下方，为上升到最高点后再下落到B点，取 向下为正方向，则有g=v4+gt,A=-10m/s,解得t=2.2s,故A正确；平均速度大小为 1.A从A到B的过程，由运动学公式得v=at,从A到C的过程，由运动学公式得2=a(t +t2),联立解得t1:t2=1:1。故选A。 ==1m/s,故B错误：速度变化量大小为A如=g-,=2ms,放C正确：上升过程 2 2.D根据匀变速直线运动位移与时间的规律x=ot+ 2㎡，结合位置随时间的变化规律 中的移大水一器5，下高过程中的移大小云茶72n小纵18的路 2g x=4t+22,对比可得=4m/s,a=4m/s2,质点做匀加速直线运动，加速度大小为a=4m/s2, 程为s=x1+x2=12.2m,故D错误。故选AC。 方向沿x轴正方向，故A、C错误：根据位置随时间的变化规律x=4t+2t2,t=2s,解得x=10.BC遥控汽车运动中的最大速度vm=a1t1,其中a1=2m/s2t1=4s,解得vm=8m/s,故 16m,故B错误；根据速度与时间的关系式v=vo+at,t=2s,解得质点的速度v=12m/s, 1 A错误；遥控汽车做加速运动的位移大小x=2a,=16m,故B正确：遥控汽车做减速 方向沿x轴正方向，故D正确。故选D。 3.B由自由落体位移时间关系下落20m所用时间为h=2t,解得1=2s,前5m所用时间 运动的时间t2= ,其中a,=1m/兮2，解得=8s,故C正确：因为+，=12s<14s,所以 为h,=22,解得t=1s,则最后15m下落时间为，=t-4=2s-1s=1s,故选B。 遥控汽车运动=2：后停止，遥控汽车做碱速运动的位移大小：=之，=32m,可得遥 4.C由图像可以看出，在0到t2时间内，二者都沿x轴负方向做单向直线运动，且初末位： 控汽车启动后在14s内的位移大小x=x1+x2=48m,故D错误。故选BC。 置相同，所以甲物体走过的路程等于乙物体走过的路程，故A错误；由图像可以看出，二11.(1)②③⑦(2)接通电源释放小车左(3)0.260.40 者都沿x轴负方向做单向直线运动，从0到2时间内，乙在前甲在后，2时刻二者相遇， 解析：(1)探究小车做匀变速直线运动的规律实验原理，利用打点计时器所打纸带记录 故B错误；由图像可以看出，从0到t2时间内，甲乙两汽车之间的距离先变大后变小，故 小车的运动信息，来研究小车的运动情况，电火花计时器的工作电压是交流220V,是 C正确：x-t图线（切线）的斜率表示（瞬时）速度，甲是匀速运动，加速度为零；乙速度在 个可以计时的仪器，故需要①④⑤⑥⑧，不符合题意，不需要②③⑦，符合题意。 变化，加速度不为零，所以在t1时刻，甲物体运动的加速度小于乙物体运动的加速度，故 (2)安装好实验装置后，先接通电源，再释放小车，纸带上和小车相连的一端先被打点， D错误。故选C。 由于开始小车速度小，则两点的间距较小，则小车和纸带左端相连。 5.B根据初速度为零的匀变速直线运动的位移公式=4：，代人数据解得加速度a= 4, (3)-段时间内的平均速度等于时间中点的瞬时速度，得打下B点时速度2 AC 20m/s2,起飞速度v=at=60m/s,故选B。 52.0×103 0.2 m/s=0.26m/s 6.C在v-t图像中，斜率表示加速度的大小，根据图像可知乙同学运动的加速度不断减 利用逐差法CE-AC=a(2T)2 小，故A错误；在v-t图像中曲线与时间轴围成的面积表示物体运动的位移，在图乙的运 代入数据解得a=0.40m/s2。 动图像中，1~4s内的运动不是匀变速运动，位移小于15m,故B错误；1~4s内根据图像 可知甲同学运动的位移大于乙同学，根据平均速度公式=：，甲同学的平均速度更大， 12.(1) △t (2)m2(3)1510 解析：(1)若已知小球直径为d,小球经过光电门的时间为△t,则可计算出小球经过光电 故C正确：由于t=1s时甲、乙处于同一位置，在1~4s内甲的位移大于乙，所以在4s时 d 甲、乙没有再次相遇，故D错误。故选C。 门的速度u=△ 7.D子弹穿出第2个水球的瞬间的速度为位移中点的速度，全程的平均速度为时间中点 (2)小球经过光电门2的速度为v,时间为t,根据逆向思维求解匀变速直线运动的规律 的速度，则位移中点速度大于时间中点速度，故A错误；子弹恰好穿出第4个水球，则反 1 向观察为初速度为零的匀加速直线运动，通过相同位移时间之比为1：（反-1）：（3- 得h=t2。 √2)：(2-√3)则子弹依次穿过每个水球的时间之比为(2-√5)：(W5-√2)：（√2-1）： (3)根据h=t-。t2整理得二一t t 1,由于为匀减速，则由△=at可知，子弹在每个水球中速度变化之比也为(2-√3)：(3- 结合 √2)：(2-1)：1，故B错误，D正确；子弹穿出第3个水球的瞬间恰好为中间时刻，中间 11图像有6=，k=5=名 时刻的瞬时速度等于全程的平均速度，故C错误。故选D 解得v=15m/s,g=10m/s2。 8,AC根据匀变速直线运动的公式有i==,代人数据有，=305=1 105 km/.bA 13.(1)5m/s(2)7.5m(3)22.5m 解析：(1)vo=54km/h=15m/s,汽车的刹车时间为t= 0=3s>2s 正确，B错误：根据加速度的定义式有a==-3m/s,则该车冲上斜坡过程的加速度 所以汽车刹车2s末的速度大小为 大小为3m/s,C正确，D错误。故选AC。 "2=0-t2=5m/s。 331 33 (2)汽车刹车1s未的速度大小为 v1=vo-at =10 m/so 第2s内汽车所通过的位移大小为 v1+u2 x=24=7.5m0 2 (3)因为65大于刹车时间，所以汽车从开始刹车到6s末所通过的位移大小为一a 22.5m。 14.(1)9m/s(2)15m/s20.6s 解析：(1)运动员在空中做自由落体运动，有2-2gh1 解得v=9m/s。 (2)取竖直向下为正方向，运动员在水中做匀减速直线运动，有2h2=0-2 解得a=-15m/s 即运动员在水中的加速度大小为l5m/s2,根据匀变速直线运动规律有0=v+at2 解得t,=0.6s。 15.(1)4s16m(2)18m(3)不能 解析：(1)杰瑞减速到0时所用的时间。=0=氵。 a-2s=4s 28 杰瑞减速到0时所用的位移大小。-2a2×2m=16m。 (2)当汤姆和杰瑞速度相等时，距离最大，根据速度时间关系o-at=at 解得t=2s 1 杰瑞的位移x=nt2at 1 汤姆的位移五=2 最大距离xm=x1-x2+△x 代入数据解得xm=18m。 (3)根据位移时间关系 1 6=o5g2a4, 解得杰瑞开始减速到鼠洞t?=3s 1 此过程汤姆的位移x4=20,=9m 由于x4<x3+△x 所以汤姆不能在杰瑞回到鼠洞前捉住它。 考案（三） 1.C图甲中，静止在地面上的足球受到的弹力竖直向上，足球的重力竖直向下，弹力和重 力不是同一种性质的力，A错误：图乙中，静止在光滑水平地面上的两个足球只有接触而 没有相互挤压，即没有产生形变，所以没有受到相互作用的弹力，B错误；图甲中，静止在 地面上的足球受到弹力，是因为地面发生形变产生的，C正确：图丙中，脚对球的力与球 对脚的力是一对作用力和反作用力，大小相等，方向相反，D错误。故选C。 2