第2章 3. 匀变速直线运动位移与时间的关系-2026-2027学年高中物理必修第一册课堂重点&课时训练合集（教科版）

教科版·必修第一册·第二章匀变速直线运动的规律 匀变速直线运动位移与时间的关系 课时重点&课堂同步 模块1 本小节知识重点梳理 序号 核心知识点 关键内容 位移公式（核心） x=Vot+hat,其中vo为初速度，a为加速度，t为运动时间，x为这段时间 内的位移。 公式的矢量性 vo、a、x均为矢量，使用公式时需先规定正方向，与正方向同向取正值，反向 取负值。 3 公式适用条件 仅适用于匀变速直线运动（加速度a恒定且与速度在同一直线上）。 Vt图像与位移 V-t图线与时间轴所围面积在数值上等于位移；t轴上方为正位移，下方为负位 移。 5 初速度为零的位移公式 当Vo=0时，X=hat,位移与时间的平方成正比。 位移与平均速度关系 匀变速直线运动中x=,其中V=(o+V)/2(平均速度等于初末速度的算术 6 平均值)。 连续相等时间间隔位移差 任意相邻相等时间T内位移之差为恒量：△x=2-x1=aT2(可作为匀变速直 线运动的判据)。 位移公式与速度公式联用 速度公式V=vo+at与位移公式x=Vot+hat联立，可解决匀变速直线运动的 基本问题。 9 单位规范 各物理量统一使用国际单位制：x(m)、vo(m/s)、a(m/s2)、t(s)。 中间时刻速度 匀变速直线运动中，某段时间中间时刻的瞬时速度等于该段时间内的平均速 10 度：v(t/2)=V=x/t。 模块2 课堂同步提升习题 一、单选题（每题只有一个正确选项） 1.关于匀变速直线运动的位移公式x=vot+2at2,下列说法正确的是 A.公式只适用于初速度为零的运动 B.公式只适用于加速度为正的运动 C,公式适用于所有匀变速直线运动 D.公式中x一定为正值 2.一物体做初速度vo=2m/s、加速度a=3m/s2的匀加速直线运动，则物体在4s内的位移为 A.8m B.24mC.32mD.56m 3.一物体从静止开始做匀加速直线运动，加速度为2/s2，则物体在前3s内的位移为 A.3m B.6m C.9m D.18m 4.一物体做匀变速直线运动，初速度为6m/s,加速度大小为2m/s2,方向与初速度相反，则物体在4s内的位移为 A.8 m B.16 m C.24m D.40m 5.做匀变速直线运动的物体，在时间t内的位移为×，则该物体在这段时间内的平均速度为 A.Vo B.vo+at C.x/t D.2x/t 6.一物体做初速度为零的匀加速直线运动，第1s内位移为2，则第2s内位移为 A.2m B.4m C.6m D.8m 7.一质点做匀加速直线运动，初速度为1m/s,加速度为2m/s2,则质点在前5s内的位移为 A.25m B.30mC.35m D.40m 8.某物体做匀变速直线运动，其位移与时间的关系为x=4t+2t(各量均为国际单位)，则物体的初速度和加速度分 别为」 A.4m/s,2m/s2B.4m/s,4m/s2C.2m/s,4m/s2D.2m/5,2m/s2 9.一物体做匀减速直线运动直至停止，初速度为10m/s,加速度大小为2m/s2,则物体在3s内的位移为 A.12mB.21mC.24mD.30m 10.关于V-t图像中图线与时间轴围成的面积，下列说法正确的是 A.面积只能表示位移的大小，不能表示方向 B.面积表示位移，时间轴下方的面积表示负位移 C.面积表示路程，与位移无关 D.面积表示加速度的变化量 二、多选题（每题有多个正确选项） 11.关于匀变速直线运动的位移，下列说法正确的是 A.位移公式x=vot+hat2中，X、Vo、a都是矢量 B.当初速度为零时，位移与时间的平方成正比 C.匀变速直线运动的位移一定随时间均匀增大 D.位移公式只适用于加速度恒定的直线运动 12.一物体做匀变速直线运动，下列说法正确的是 A.若加速度方向与初速度方向相同，则位移一定增大 B.若加速度方向与初速度方向相反，则物体可能做减速运动 C.位移公式中的x可以为负值 D.匀变速直线运动的平均速度一定等于初速度 13.一物体做初速度为零的匀加速直线运动，下列说法正确的是 A.第1s内、第2s内、第3s内的位移之比为1：3：5 B.前1s内、前2s内、前3s内的位移之比为1：4：9 C.第1s末、第2s末、第3s末的速度之比为1：2：3 D.前1s内、前2s内、前3s内的平均速度之比为1：2：3 14.一物体做匀变速直线运动，初速度为Vo,加速度为a,经过时间t,下列说法正确的是 A.这段时间内的平均速度为Vo+hat B.这段时间内的位移为vot+hat2 C.这段时间未的速度为vo+at D.这段时间内的位移一定等于(o+V)t/2 三、填空题（每空2分） 15.匀变速直线运动的位移公式为×= 二，其中Vo表示 _,a表示 ,t表示 16.一物体做初速度为3m/s、加速度为4m/s2的匀加速直线运动，则物体在2s内的位移为 mo 17.一物体从静止开始做匀加速直线运动，加速度为5m/s2,则物体在前4s内的位移为 m。 18.一物体做匀变速直线运动，其位移与时间的关系为x=5t+t2(各量均为国际单位)，则物体的初速度为 m/s,加速度为 m/s2。 19.在V-t图像中，图线与时间轴所围的面积表示 ，时间轴上方的面积表示 方向的位移。 20.一物体做匀加速直线运动，初速度为2m/S,末速度为8/s,运动时间为3s,则这段时间内的位移为 mo 四、判断题（正确写“厂”，错误写“X”) 21.匀变速直线运动的位移公式x=vot+ht2只适用于初速度为零的情况。 22.在匀变速直线运动中，位移的大小一定等于路程。 23.初速度为零的匀加速直线运动，位移与时间的平方成正比。 24.匀变速直线运动中，任意两段连续相等时间内的位移之差是一个恒量。 25.位移公式x=Vot+hat2中，若a取负值，则表示物体做减速运动。 五、图像识图题（共8分） 26.某物体做直线运动的v-t图像如下描述：0~2s内速度从0均匀增大到4m/s;2~4s内速度保持4m/s不变；4~6 s内速度从4m/s均匀减小到0。请回答： (1)0~2s内物体的加速度为 m/s2; (2)0~2s内物体的位移为 _m; (3)2~4s内物体的位移为 m; (4)0~6s内物体的总位移为 _m。 六、简答题（每题5分） 27.请简述匀变速直线运动中，位移公式x=vot+hat2与平均速度公式x=Vt之间的关系。 28.一物体做匀变速直线运动，某段时间内的平均速度为6/S,运动时间为4s,请说明这段时间内物体的位移是多 少，并说明依据。 七、基础实验填空题（每空2分） 29.在“探究匀变速直线运动”的实验中，用打点计时器记录纸带运动情况。已知打点计时器每隔0.02s打一个点， 每5个计时间隔取一个计数点，则相邻两个计数点之间的时间间隔为 S。若测得相邻两段相等时间内的位移 分别为X1=2.00cm和X2=3.00cm,则加速度a= m/s2。 八、计算题（每题8分） 30.一汽车以10m/s的初速度在平直公路上做匀加速直线运动，加速度为2m/s2。求： (1)汽车在5s内的位移； (2)汽车在第5s内的位移。 31.一物体做匀减速直线运动，初速度为12m/s,加速度大小为3m/s2。求： (1)物体在3s内的位移； (2)物体速度减为零时经过的位移。 32.一物体从静止开始做匀加速直线运动，加速度为4/s2。求： (1)物体在前5s内的位移； (2)物体在第5s内的位移。 模块3 参考答案 一、单选题 1.C解析：位移公式x=Vot+hat2适用于所有匀变速直线运动，与初速度是否为零、加速度正负无关。x的正负取决于 规定正方向后的计算结果。 2.C解析：x=Vot+hat2=2×4+h×3×42=8+24=32mo 3.C解析：vo=0,X=2at2=h×2X32=9m。 4.A解析：取初速度方向为正方向，vo=6m/5,a=-2m/s2。x=vot+hat2=6×4+h×(-2)×42=24-16=8m。 5.C解析：平均速度定义式V=x/t,适用于任何直线运动。 6.C解析：初速度为零的匀加速直线运动，第1s内位移1=ha×12=2m,得a=4m/s2。第2s内位移x2=ha×22- 2a×12=8-2=6m0 7.B解析：x=Vot+hat2=1×5+h×2×52=5+25=30m。 8.B解析：对比x=vot+hat2,得vo=4m/s,ha=2,a=4m/s2。 9.B解析：先判断停止时间to=Vo/a=10/2=5s>3s,故3s内物体仍在运动。x=10×3+h×(-2)×32=30-9=21 m。 10.B解析：Vt图像中图线与时间轴围成的面积表示位移，时间轴上方为正位移，下方为负位移。 二、多选题 11.ABD解析：A正确，X、Vo、a均为矢量；B正确，Vo=0时x=hat2;C错误，匀减速运动中位移可能减小或先增后 减；D正确，公式仅适用于匀变速直线运动。 12.BC解析：A错误，若初速度方向与正方向相反，位移可能为负；B正确，加速度与初速度反向时做减速运动；C正 确，位移是矢量，可为负值；D错误，只有匀速运动平均速度才等于初速度。 13.ABC解析：A正确，初速度为零时第1S、第2s、第3s内位移之比为1：3：5；B正确，前1s、前2s、前3s内位移 之比为1：4：9；C正确，v=at,速度之比为1：23；D错误，前1s、前2s、前3s内平均速度之比为1：4：9。 14.ABCD解析：A正确，V=(Vo+V)/2=(o+Vo+at)/2=Vo+hat;B正确，位移公式；C正确，速度公式；D正确，匀 变速直线运动中x=(Vo+vt/2成立。 三、填空题 15.vot+hat2；初速度；加速度；运动时间 16.14 17.40 18.5;2 19.位移；正 20.15 四、判断题 21.×解析：公式适用于所有匀变速直线运动，不限于初速度为零。 22.×解析：只有单向直线运动中位移大小才等于路程，若有反向运动则不等。 23.√厂解析：Vo=0时x=hat2,位移与时间平方成正比。 24.√解析：△x=aT2,匀变速直线运动中相邻相等时间间隔位移差为恒量。 25.√「厂解析：取负值表示加速度方向与正方向相反，若初速度沿正方向，则物体做减速运动。 五、图像识图题 26. (1)2 (2）4 (3)8 (4)16 解析：(1)a=△v/t=(4-0)/2=2m/s2;(2)x1=h×2×22=4m;(3)X2=4×2=8m;(4)4~6s内x3=h×4×2= 4m,总位移x=4+8+4=16m0 六、简答题 27. 答：在匀变速直线运动中，平均速度V=(vo+V)/2=vo+hat。由平均速度定义V=x/t可得x=t=(vo+hatt=vot+ hat。因此位移公式x=vot+hat可由平均速度公式x=t推导得出，两者本质一致。 28. 答：位移x=Vt=6×4=24m。依据：匀变速直线运动中平均速度等于位移与时间的比值，即V=x/t,故x=t。 七、基础实验填空题 29.0.1;1.00 解析：每5个间隔取一个计数点，T=5×0.02=0.1s。由△x=aT2得a=(x2-x1)/T2=(3.00-2.00)×10-2/0.12=1.00 m/s2。 八、计算题 30. (1)取初速度方向为正方向，vo=10m/5,a=2m/s2,t=5s。x=vot+hat2=10×5+h×2×52=50+25=75mo (2)第5s内位移=前5s内位移-前4s内位移。前4s内位移x4=10×4+h×2×42=40+16=56m,第5s内位移= 75-56=19m。 31. (1)取初速度方向为正方向，vo=12m/s,a=-3m/s2,t=3s。x=vot+hat2=12×3+h×(-3)×32=36-13.5= 22.5m。 (2）速度减为零时v=0,先求时间to=vo/|a=12/3=4s。x=voto+ato2=12×4+h×(-3)×42=48-24=24mo 32. (1)vo=0,a=4m/s2,t=5s。x=hat2=h×4×52=50mo (2)第5s内位移=前5s内位移-前4s内位移。前4s内位移x4=h×4×42=32m,第5s内位移=50-32=18m。