专题02 匀变速直线运动的研究（学考真题汇编，北京专用）2027年高中物理

专题02 匀变速直线运动的研究 5类高频考点 目 录 ✅考点一 实验：探究小车速度随时间变化的规律 ✅考点二 匀变速直线运动的规律 ✅考点三 自由落体运动 ✅考点四 运动学图像问题 ✅考点五 刹车问题 考点一 实验：探究小车速度随时间变化的规律（共3题） 1.(2025·北京市第二次普通高中学·学业考试真题)在“测量纸带的平均速度和瞬时速度”实验中，打点计时器打出一条纸带，如图所示。是按打点先后顺序依次选取的计数点，打点计时器从打下点到打下点的过程中，纸带做　　　　　　　　　（选填“加速”或“减速”）运动两点间的位移用表示，对应的时间用表示，在时间内纸带的平均速度大小为　　　　　　　　　　。 【答案】① 加速    ② 【详解】[1]打点计时器的打点时间间隔固定，观察纸带可知，从A到C，相邻计数点间的点迹间距逐渐增大，说明相同时间内纸带的位移逐渐增大，因此纸带做加速运动。[2]在时间内纸带的平均速度大小 2.(2021·北京市第二次普通高中学·学业考试真题)如图所示，为研究气垫导轨上滑块的运动规律，在滑块上安装宽度为d的遮光条。启动气泵后，滑块在牵引力作用下由静止开始先后通过两个光电门，配套的数字计时器记录了遮光条通过光电门1的时间Δt1，通过光电门2的时间Δt2，根据以上信息，可以推断滑块经过光电门1时的速度大小为　　　　　　　　　　　（选填“”或“”）。滑块经过光电门2时的速度大小　　　　　　　　　　　（选填“大于”或“小于”）经过光电门1时的速度大小。 【答案】①     ② 大于 【详解】[1]由于通过光电门的时间极短，所以通过光电门的平均速度等于瞬时速度为[2]由题意知滑块在牵引力作用下做加速运动，则滑块经过光电门2时的速度大小大于经过光电门1时的速度大小。 3.(2025-2026高一上·北京·学业考试真题)物理小组的同学利用各种实验仪器探究小车速度随时间变化的规律。 （1）第一组同学选用了打点计时器进行研究。该实验小组选取了一条点迹清晰的纸带，如图所示。图中O、A、B、C、D是按打点先后顺序依次选取的计数点，相邻计数点间的时间间隔相同。他们发现，纸带上由O点到D点相邻计数点之间的距离逐渐增大，则可判断小车做　　　　　　（选填“加速”或“匀速”）直线运动。打点计时器打下A点时，小车速度的大小用表示，打点计时器打下A点到打下C点这段时间内，小车平均速度的大小用表示，则　　　　　　（选填“＞“或“＜”）。 （2）第二组同学选用了光电门进行研究。如图所示，为测量做匀加速直线运动小车的加速度，将宽度均为b的指光片A、B固定在小车上，测得二者间距为d。当小车向左做匀加速经过光电门时，测得两挡光片先后经过的时间和，则挡光片A经过光电门时小车的速度　　　　　　；小车加速度　　　　　　。（用题中的字母表示） （3）第三组同学选用了频闪照片进行研究。如图所示的照片，它的闪光频率是30Hz，从某个稍大些位置间隔开始测量，照片上边数字表示的是这些相邻间隔的序号，下边的数据是用刻度尺量出其中间隔的长度（单位是cm）。根据所给的两个数据求出小球加速度的测量值　　　　　　，小球在位置A的瞬时速度　　　　　　m/s。（结果均保留3位有效数字） 【答案】① 加速    ②     ③     ④     ⑤ 9.72    ⑥ 2.47 【详解】 （1）[1]由纸带的点的轨迹可以看出，在同样时间内，小车运动的位移越来越大，故小车是加速运动的；[2]由于小车是加速运动，从A点到C点的过程中，小车在A点时速度是最小的，因此。 （2）[3]由于通过光电门的时间极短，用通过光电门的平均速度代替瞬时速度，挡光片A、B经过光电门时小车的速度分别为[4]根据运动学公式联立解得（3）[5]由题图可知解得[6]对1到2位置，根据代入数据解得则 考点二 匀变速直线运动的规律（共2题） (2025-2026高一上·北京·学业考试真题)一辆汽车行驶在平直公路上，从t＝0时开始制动，汽车在第1s、第2s、第3s前进的距离分别是9m、7m、5m，如图所示。某同学根据题目所提供的信息，猜想汽车在制动后做匀减速直线运动。如果他的猜想是正确的，可进一步推断 1.汽车的加速度大小为（　　） A. 2m/s2 B. 5m/s2 C. 7m/s2 D. 9m/s2 2.汽车由开始制动到静止，运动距离为（　　） A. 21m B. 23m C. 25m D. 27m 3.汽车开始制动时的速度大小为（　　） A. 4m/s B. 6m/s C. 8m/s D. 10m/s 【答案】1. A　2. C　3. D 【讲解】(1)题详解： 由题知汽车在制动后做匀减速直线运动，根据匀变速直线运动的公式有x2 - x1 = aT2 代入数据有a = (9 – 7)m/s2 = 2m/s2 故选A。 (2)题详解： 根据匀变速直线运动推论有 解得 根据匀变速直线运动公式可得 解得 则汽车由开始制动到静止所运动的位移为 解得 故选C。 (3)题详解： 根据匀变速直线运动推论有 解得 根据匀变速直线运动公式可得 解得 故选D。 4.(2026·北京市第一次普通高中·学业考试真题)如图1所示，纸带一端系着重物，另一端穿过打点计时器。用手捏住纸带上端，启动打点计时器，松手后重物自由下落，计时器在纸带上打下一系列点，其中一段如图2所示。图2中所示的纸带　　　　　　　　（选填“左”或“右”）端与重物相连；用平均速度表示各点的瞬时速度，从理论上讲，对的要求是越　　　　　　　　（选填“大”或“小”）越好。 【答案】① 左    ② 小 【详解】[1]从左到右相邻两计数点间的距离逐渐增大，纸带运动的速度逐渐增大，说明重物和纸带的左端相连。[2]用平均速度表示各计数点的瞬时速度时，当时间间隔越小，平均速度越接近瞬时速度，所以越小越好 考点三 自由落体运动（共3题） 1.(2025-2026高一上·北京·学业考试真题)一个小球从某一高度自由落下，在1秒钟之后，又有另一个小球从该处自由下落，在第一个小球落地之前，两个小球之间的距离将（　　） A. 保持不变 B. 逐渐增大 C. 逐渐减小 D. 条件不足，无法判断 【答案】B 【分析】【详解】第二个小球下落时间后，第一个球的位移此时第二个球的位移为故两个球的间距为故两个球的间距不断增加。故选B。 2.(2026·北京市第一次普通高中·学业考试真题)请阅读下述文字，完成各题。 我国古代常用铜壶滴漏计时。如图为某同学仿照铜壶滴漏的原理制作的“水钟”。在一盛水的大容器侧面安装一水龙头，通过调节水龙头阀门可实现水滴逐滴下落，使一滴水开始下落的同时，恰好听到前一滴水落地时发出的清脆声音。已知水龙头出水口到水平地面的高度为h，重力加速度为g，不计空气阻力。 （1）水滴在空中做（       ） A. 匀加速直线运动　　B. 匀减速直线运动 C. 平抛运动　　D. 圆周运动 （2）水滴从出水口落到地面的时间为（       ） A. 　　B.  C. 　　D.  （3）在如图所示的图像中，能正确反映水滴下落过程中速度v随时间t变化关系的是（       ） A. 　　B.  C. 　　D.  【答案】（1）A     （2）D     （3）C      【讲解】(1) 水滴从水龙头脱离后，初速度为零，只受重力，所以做匀加速直线运动。故选A。 (2) 根据自由落体运动公式解得故选D。 (3) 水滴从水龙头脱离后，初速度为零，只受重力，加速度为g，根据速度-时间公式可知速度与时间成正比。故选C。 3.(2025-2026高一上·北京·学业考试真题)在一个两端封闭的玻璃管内，有质量不等的铁片和羽毛。玻璃管的一端有一个开关。实验一：打开开关，使玻璃管内部与外界相通，将玻璃管竖直放置，让铁片和羽毛从玻璃管上方同时由静止开始下落。实验二：把玻璃管内部抽成真空，关闭开关，再次将玻璃管竖直放置，让铁片和羽毛从玻璃管上方同时由静止开始下落。两次实验中，某时刻铁片和羽毛的下落情况如图中的甲、乙所示，其中管内抽成真空的是图　　　　　　（选填“甲”或“乙”）。对比两次实验现象，可以得出的结论是：如果没有空气阻力，质量不等的物体下落快慢　　　　　　（选填“相同”或“不同”）。 【答案】① 乙    ② 相同 【详解】[1]乙图中铁片和羽毛下落的同样快，则其中管内抽成真空的是图乙。[2]对比两次实验现象，可以得出的结论是：如果没有空气阻力，质量不等的物体下落快慢相同。 考点四 运动学图像问题（共2题） 1.(2024·北京市第一次普通高中学·学业考试真题)请阅读下述文字，完成下题。 自然界中某量D的变化可以记为，发生这个变化所用的时间间隔可以记为，变化量与之比就是这个量对时间的变化率，简称变化率。变化率是描述变化快慢的量。 某同学为研究雨滴下落的规律查阅资料，了解到：雨滴在空气中下落，速度越来越大，所受空气阻力也越来越大，在一定条件下可以认为，雨滴受到的空气阻力大小与速度大小成正比，即。他根据以上信息，推测雨滴从高空由静止落下的过程中其位置的变化率、速度的变化率随时间变化的情况，画出以下四幅图，其中正确的是（       ） A. 　　B.  C. 　　D.  【答案】B 【详解】对雨滴受力分析，由牛顿第二定律可得又联立，解得随着雨滴的速度逐渐增加，可知其加速度逐渐减小，当加速度减为零时，雨滴将做匀速直线运动。雨滴从高空由静止落下的过程中其位置的变化率可知随时间变化图像为B图所示，雨滴从高空由静止落下的过程中其速度的变化率可知随时间变化的情况为先逐渐减小，减到零之后保持不变。故ACD错误；B正确。故选B。 2.(2025-2026高一上·北京·学业考试真题)一物体沿直线运动，其速度υ随时间t变化的图像如图所示。由图像可知（　　） A. 在0~2s内物体运动的加速度大小为2m/s2 B. 在0~2s内物体运动的加速度大小为10m/s2 C. 在0~4s内物体运动的位移大小为30m D. 在0~4s内物体运动的位移大小为40m 【答案】C 【详解】AB．0～2s物体的速度均匀增大，做匀加速直线运动，加速度为故AB错误；CD．在0～4s内物体运动的位移大小为故C正确，D错误；故选C。 考点五 刹车问题（共2题） 1.(2025-2026高一上·北京·学业考试真题)(多选)我国交通安全法规定，汽车要礼让行人。某汽车以10m/s的速度在马路上匀速行驶，驾驶员发现正前方15m处的斑马线上有行人，于是刹车，由于存在反应时间，再前进5m后汽车开始做匀减速直线运动，最终恰好停在斑马线前，则汽车在减速阶段（　　） A. 速度变化越来越慢 B. 速度变化量的大小为10m/s C. 减速时间为1s D. 加速度大小为 【答案】BD 【详解】A．汽车在减速阶段做匀减速直线运动，加速度保持不变，速度变化快慢保持不变，A错误；B．汽车在减速阶段的速度变化量的大小为B正确；C．汽车在减速阶段通过的位移为汽车在减速阶段的平均速度为则减速时间为C错误；D．汽车在减速阶段的加速度大小为D正确。故选BD。 2.(2025-2026高一上·北京·学业考试真题)小明同学骑行训练时突遇情况紧急刹车后停了下来，路面上留下了一条车轮滑动的磨痕。小明同学想测出刹车时车速的大小是否达到训练速度36km/h，他做了如下工作：测出路面上车轮磨痕的长度为 12.5 m。根据对车轮和路面材料的分析可知车轮在路面上滑动时汽车做匀减速直线运动的加速度大小是5.0 m/s2 。请你根据以上条件，判断小明同学的车速是否达到训练速度，并做出说明。 【答案】实际刹车时的速度超出目标训练速度 【详解】自行车在路面上刹车滑行运动为匀减速直线运动，小明同学查询到了匀减速直线运动的加速度；按目标速度，自行车的末速度为0，依据公式   可计算出自行车滑行位移所以实际刹车时的速度超出目标训练速度。 1 / 5 学科网（北京）股份有限公司 $西学科网 www.zxxk.com 让教与学更高效 专题02匀变速直线运动的研究 考点一实验：探究小车速度随时间变化的规律（共3题） 1.【答案】①加速 X ②At 2.【答案】①△t ②大于 b b2(△t12-△t22) 3.【答案】①加速 ②< ③△t ④ 2dAt2At? ⑤9.72⑥ 2.47 考点二匀变速直线运动的规律（共2题） 3.【答案】1.A2.C3.D 4.【答案】①左 ②小 考点三自由落体运动（共3题） 1.【答案】B 2.【答案】(1)A(2)D(3)C 3.【答案】①乙 ②相同 考点四运动学图像问题（共2题） 1.【答案】B 2.【答案】C 考点五刹车问题（共2题） 112 ◆ 西学科网 www.zxxk.com 让教与学更高效 1.【答案】BD 2.【答案】实际刹车时的速度超出目标训练速度 2/2 专题02 匀变速直线运动的研究 5类高频考点 目 录 ✅考点一 实验：探究小车速度随时间变化的规律 ✅考点二 匀变速直线运动的规律 ✅考点三 自由落体运动 ✅考点四 运动学图像问题 ✅考点五 刹车问题 考点一 实验：探究小车速度随时间变化的规律（共3题） 1.(2025·北京市第二次普通高中学·学业考试真题)在“测量纸带的平均速度和瞬时速度”实验中，打点计时器打出一条纸带，如图所示。是按打点先后顺序依次选取的计数点，打点计时器从打下点到打下点的过程中，纸带做　　　　　　　　　（选填“加速”或“减速”）运动两点间的位移用表示，对应的时间用表示，在时间内纸带的平均速度大小为　　　　　　　　　　。 2.(2021·北京市第二次普通高中学·学业考试真题)如图所示，为研究气垫导轨上滑块的运动规律，在滑块上安装宽度为d的遮光条。启动气泵后，滑块在牵引力作用下由静止开始先后通过两个光电门，配套的数字计时器记录了遮光条通过光电门1的时间Δt1，通过光电门2的时间Δt2，根据以上信息，可以推断滑块经过光电门1时的速度大小为　　　　　　　　　　　（选填“”或“”）。滑块经过光电门2时的速度大小　　　　　　　　　　　（选填“大于”或“小于”）经过光电门1时的速度大小。 3.(2025-2026高一上·北京·学业考试真题)物理小组的同学利用各种实验仪器探究小车速度随时间变化的规律。 （1）第一组同学选用了打点计时器进行研究。该实验小组选取了一条点迹清晰的纸带，如图所示。图中O、A、B、C、D是按打点先后顺序依次选取的计数点，相邻计数点间的时间间隔相同。他们发现，纸带上由O点到D点相邻计数点之间的距离逐渐增大，则可判断小车做　　　　　　（选填“加速”或“匀速”）直线运动。打点计时器打下A点时，小车速度的大小用表示，打点计时器打下A点到打下C点这段时间内，小车平均速度的大小用表示，则　　　　　　（选填“＞“或“＜”）。 （2）第二组同学选用了光电门进行研究。如图所示，为测量做匀加速直线运动小车的加速度，将宽度均为b的指光片A、B固定在小车上，测得二者间距为d。当小车向左做匀加速经过光电门时，测得两挡光片先后经过的时间和，则挡光片A经过光电门时小车的速度　　　　　　；小车加速度　　　　　　。（用题中的字母表示） （3）第三组同学选用了频闪照片进行研究。如图所示的照片，它的闪光频率是30Hz，从某个稍大些位置间隔开始测量，照片上边数字表示的是这些相邻间隔的序号，下边的数据是用刻度尺量出其中间隔的长度（单位是cm）。根据所给的两个数据求出小球加速度的测量值　　　　　　，小球在位置A的瞬时速度　　　　　　m/s。（结果均保留3位有效数字） 考点二 匀变速直线运动的规律（共2题） (2025-2026高一上·北京·学业考试真题)一辆汽车行驶在平直公路上，从t＝0时开始制动，汽车在第1s、第2s、第3s前进的距离分别是9m、7m、5m，如图所示。某同学根据题目所提供的信息，猜想汽车在制动后做匀减速直线运动。如果他的猜想是正确的，可进一步推断 1.汽车的加速度大小为（　　） A. 2m/s2 B. 5m/s2 C. 7m/s2 D. 9m/s2 2.汽车由开始制动到静止，运动距离为（　　） A. 21m B. 23m C. 25m D. 27m 3.汽车开始制动时的速度大小为（　　） A. 4m/s B. 6m/s C. 8m/s D. 10m/s 4.(2026·北京市第一次普通高中·学业考试真题)如图1所示，纸带一端系着重物，另一端穿过打点计时器。用手捏住纸带上端，启动打点计时器，松手后重物自由下落，计时器在纸带上打下一系列点，其中一段如图2所示。图2中所示的纸带　　　　　　　　（选填“左”或“右”）端与重物相连；用平均速度表示各点的瞬时速度，从理论上讲，对的要求是越　　　　　　　　（选填“大”或“小”）越好。 考点三 自由落体运动（共3题） 1.(2025-2026高一上·北京·学业考试真题)一个小球从某一高度自由落下，在1秒钟之后，又有另一个小球从该处自由下落，在第一个小球落地之前，两个小球之间的距离将（　　） A. 保持不变 B. 逐渐增大 C. 逐渐减小 D. 条件不足，无法判断 2.(2026·北京市第一次普通高中·学业考试真题)请阅读下述文字，完成各题。 我国古代常用铜壶滴漏计时。如图为某同学仿照铜壶滴漏的原理制作的“水钟”。在一盛水的大容器侧面安装一水龙头，通过调节水龙头阀门可实现水滴逐滴下落，使一滴水开始下落的同时，恰好听到前一滴水落地时发出的清脆声音。已知水龙头出水口到水平地面的高度为h，重力加速度为g，不计空气阻力。 （1）水滴在空中做（       ） A. 匀加速直线运动　　B. 匀减速直线运动 C. 平抛运动　　D. 圆周运动 （2）水滴从出水口落到地面的时间为（       ） A. 　　B.  C. 　　D.  （3）在如图所示的图像中，能正确反映水滴下落过程中速度v随时间t变化关系的是（       ） A. 　　B.  C. 　　D.  3.(2025-2026高一上·北京·学业考试真题)在一个两端封闭的玻璃管内，有质量不等的铁片和羽毛。玻璃管的一端有一个开关。实验一：打开开关，使玻璃管内部与外界相通，将玻璃管竖直放置，让铁片和羽毛从玻璃管上方同时由静止开始下落。实验二：把玻璃管内部抽成真空，关闭开关，再次将玻璃管竖直放置，让铁片和羽毛从玻璃管上方同时由静止开始下落。两次实验中，某时刻铁片和羽毛的下落情况如图中的甲、乙所示，其中管内抽成真空的是图　　　　　　（选填“甲”或“乙”）。对比两次实验现象，可以得出的结论是：如果没有空气阻力，质量不等的物体下落快慢　　　　　　（选填“相同”或“不同”）。 考点四 运动学图像问题（共2题） 1.(2024·北京市第一次普通高中学·学业考试真题)请阅读下述文字，完成下题。 自然界中某量D的变化可以记为，发生这个变化所用的时间间隔可以记为，变化量与之比就是这个量对时间的变化率，简称变化率。变化率是描述变化快慢的量。 某同学为研究雨滴下落的规律查阅资料，了解到：雨滴在空气中下落，速度越来越大，所受空气阻力也越来越大，在一定条件下可以认为，雨滴受到的空气阻力大小与速度大小成正比，即。他根据以上信息，推测雨滴从高空由静止落下的过程中其位置的变化率、速度的变化率随时间变化的情况，画出以下四幅图，其中正确的是（       ） A. 　　B.  C. 　　D.  2.(2025-2026高一上·北京·学业考试真题)一物体沿直线运动，其速度υ随时间t变化的图像如图所示。由图像可知（　　） A. 在0~2s内物体运动的加速度大小为2m/s2 B. 在0~2s内物体运动的加速度大小为10m/s2 C. 在0~4s内物体运动的位移大小为30m D. 在0~4s内物体运动的位移大小为40m 考点五 刹车问题（共2题） 1.(2025-2026高一上·北京·学业考试真题)(多选)我国交通安全法规定，汽车要礼让行人。某汽车以10m/s的速度在马路上匀速行驶，驾驶员发现正前方15m处的斑马线上有行人，于是刹车，由于存在反应时间，再前进5m后汽车开始做匀减速直线运动，最终恰好停在斑马线前，则汽车在减速阶段（　　） A. 速度变化越来越慢 B. 速度变化量的大小为10m/s C. 减速时间为1s D. 加速度大小为 2.(2025-2026高一上·北京·学业考试真题)小明同学骑行训练时突遇情况紧急刹车后停了下来，路面上留下了一条车轮滑动的磨痕。小明同学想测出刹车时车速的大小是否达到训练速度36km/h，他做了如下工作：测出路面上车轮磨痕的长度为 12.5 m。根据对车轮和路面材料的分析可知车轮在路面上滑动时汽车做匀减速直线运动的加速度大小是5.0 m/s2 。请你根据以上条件，判断小明同学的车速是否达到训练速度，并做出说明。 1 / 5 学科网（北京）股份有限公司 $