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速度变化快慢的描述——加速度
【基础巩固】
一、选择题
1.下列关于速度和加速度的说法不正确的是:( )
A.物体的运动的加速度为零,速度可能不等于零
B.两个物体相比,速度变化大的物体,加速度可能小
C.加速度向东,速度变化量方向向西
D.速度增大,加速度可能减小
【答案】C
【详解】A.物体的运动的加速度为零,速度可能不等于零,如做匀速直线运动的物体,A正确,不符合题意;
B.两个物体相比,速度变化大的物体,可能所需时间更长,加速度可能小,B正确,不符合题意;
C.速度变化量的方向与加速度方向相同,C错误,符合题意;
D.当加速度与速度同向时,加速度减小,速度继续增大,D正确,不符合题意。
故选C。
2.一质点做匀加速直线运动,在时间间隔t内位移为s,且速度变为原来的3倍,其加速度为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】由题意及运动公式可得,,联立解得
故选A。
3.一物体做变速直线运动,某时刻速度的大小为5 m/s,1 s后速度的大小变为8 m/s。在这1 s内该物体的( )
A.速度变化的大小只能等于3 m/s B.速度变化的大小可能等于13 m/s
C.平均加速度的大小一定为3 m/s2 D.平均加速度的大小可能等于8 m/s2
【答案】B
【详解】以初速度方向为正方向,则v0=5m/s,当末速度与初速度方向相同时,v=8m/s,速度变化量大小为,则平均加速度大小为,当末速度与初速度方向相反时,v′=-8m/s,速度变化量为,即速度变化量大小为13m/s,则平均加速度为,即平均加速度的大小为13m/s2。
AB.由上述分析可知,速度变化的大小可能为3m/s或13m/s,故A错误,B正确;
CD.由上述分析可知,平均加速度的大小可能为3m/s2或13m/s2,故C、D错误。
故选B。
4.一乒乓球以72km/h的初速度撞上球拍后以90km/h的速度沿相反方向弹回,乒乓球与球拍接触的时间为0.05s,则乒乓球的加速度( )
A.大小为100m/s2,方向与初速度方向相同 B.大小为900 m/s2,方向与初速度方向相同
C.大小为100 m/s2,方向与初速度方向相反 D.大小为900 m/s2,方向与初速度方向相反
【答案】D
【详解】规定初速度方向为正方向,则,,则
则乒乓球的加速度大小为900 m/s2,方向与初速度方向相反。
故选D。
5.如图所示,为了描述速度变化的快慢引入了加速度,同理若要描述加速度变化的快慢,类比可提出“加加速度”的概念,下列说法正确的是( )
A.“加加速度”为零的运动是匀速直线运动
B.“加加速度”是标量,单位为m/s3
C.若加速度与速度同方向,如图所示的a-t图像,表示的是物体的速度在均匀增加
D.若加速度与速度同方向,如图所示的a-t图像,已知物体在t=0时速度为1m/s,则4s末的速度大小为9m/s
【答案】D
【详解】A.“加加速度”为零说明加速度不变,做匀变速直线运动,故A错误;
B.“加加速度”是加速度的变化量和时间的比值,加速度是矢量,加速度变化量也是矢量,“加加速度”是矢量,单位为m/s3,故B错误;
C.若加速度与速度同方向,如图所示的a-t图像,表示的是物体的加速度在均匀增加,故C错误;
D.a-t图像与坐标轴包围的面积表示速度变化量,则4s末的速度大小为,故D正确。
故选D。
6.某物体做变速直线运动,关于此运动下列论述正确的是( )
A.速度较小,其加速度一定较小
B.运动的加速度减小,其速度变化不一定减慢
C.运动的加速度较小,其速度变化一定较小
D.若加速度方向始终与速度方向相同,但加速度大小逐渐减小至零,则速度逐渐增大,当加速度减小至零时,速度达到最大值
【答案】D
【详解】A.速度与加速度没有必然的联系,物体做匀变速直线运动,速度较小,加速度可以很大也可以很小,故A错误;
BC.加速度是描述物体速度变化快慢的物理量,运动的加速度较小,其速度变化一定较慢,但不一定小,运动的加速度减小,其速度变化一定减慢,故BC错误;
D.若加速度方向始终与速度方向相同,但加速度大小逐渐减小至零,则速度逐渐增大,当加速度减小至零时,速度达到最大值,故D正确。
故选D。
7.蹦床是游乐场非常受欢迎的运动,一位小朋友从某高度落下,以大小为4m/s的竖直速度着网。与网作用后,沿着竖直方向以大小为6m/s的速度弹回。已知小朋友与网接触的时间,那么小朋友在与网接触的这段时间内,加速度的大小和方向分别为( )
A.,竖直向下 B.,竖直向上
C.,竖直向下 D.,竖直向上
【答案】D
【详解】取着网前的速度方向为正方向,则,,则加速度为,负号说明加速度的方向与正方向相反,故运动员在与网接触的这段时间内加速度的大小为,方向向上。
故选D。
8.一质点作直线运动,原来,,,从某时刻把加速度均匀减小,则( )
A.速度逐渐减小,直到加速度等于零为止 B.速度逐渐增大,直到加速度等于零为止
C.位移继续增大,直到加速度等于零为止 D.位移逐渐减小,直到加速度等于零为止
【答案】B
【详解】AB.,,,质点的加速度方向与速度方向相同,加速度大小逐渐减小,质点一直做加速直线运动,直到加速度减小到零为止,故A错误,B正确;
CD.因为速度一直为正向,则位移一直增大,加速度减小到零后,做匀速直线运动,位移仍然增大,速度达到最大值,故CD错误。
故选B。
9.(多选)如图甲所示,火箭发射时,速度能在10 s内由0增加到100 m/s;如图乙所示,汽车以108 km/h的速度行驶,急刹车时能在2.5 s内停下来,下列说法中正确的是( )
A.10 s内火箭的速度改变量为10 m/s B.2.5 s内汽车的速度改变量为-30 m/s
C.火箭的速度变化比汽车的快 D.火箭的加速度比汽车的加速度小
【答案】BD
【详解】A.因火箭发射时,速度在10 s内由0增加到100 m/s,故10 s内火箭的速度改变量为100 m/s
A错误;
B.汽车以108 km/h=30 m/s,的速度行驶,急刹车时能在2.5 s内停下来,则2.5 s内汽车的速度改变量为0-30 m/s=-30 m/s,B正确;
C D.火箭的加速度为a1=m/s2=10 m/s2,,汽车的加速度为a2=m/s2=-12 m/s2
故火箭的速度变化比汽车的慢,火箭的加速度比汽车的加速度小, C错误、D正确。
故选BD。
第II卷(非选择题)
二、填空题
10.公共汽车在平直的公路上从静止开始加速,在4s内从静止达到12m/s,然后匀速行驶了5min,快到车站时开始刹车,经2s停下,则该汽车前4s的平均加速度是_______,中间5min的加速度是_____,最后2s的平均加速度是______。
【答案】 3m/s2 0 -6m/s2
【详解】[1]该汽车前4s的平均加速度为
[2]中间5min做匀速直线运动,所以加速度为0;
[3]最后2s内的平均加速度为
11.甲、乙两物体都以10m/s的初速度沿x轴正方向做匀变速直线运动,甲经4s速度变为18m/s,乙经2s速度变为4m/s,则甲的加速度是_____,乙的加速度是____;____的速度变化大,________的速度变化快,_____的加速度大.
【答案】 2 -3 甲 乙 乙
【详解】[1]由加速度的定义式得,;
[2]由加速度的定义式得,;
[3]速度变化大小指的是速度的变化量,,,
所以,甲的速度变化大;
[4][5] 速度变化的快慢就指加速度:所以,乙的速度变化快,乙的加速度大;
12.一个足球以4m/s的速度撞到竖直墙壁上,被墙壁以3m/s的速度大小反弹回来,足球与墙的作用时间为0.2秒,求这个过程中足球速度的变化量是______m/s,足球的平均加速度是______m/s2。
【答案】
【详解】[1] 规定以垂直墙壁向里为正,则速度变化量为
[2] 加速度为
13.甲、乙两物体都以5 m/s的初速度向东做匀变速直线运动,经5 s后,甲的速度变为零,乙的速度变为10 m/s,则物体甲的加速度大小为_________m/s2、方向______;物体乙的加速度大小为_______m/s2、方向_______。
【答案】 1 向西 1 向东
【详解】[1][2]取向东方向为正方向,则物体甲的加速度为
即加速度大小为1m/s2,方向向西。
[3][4]物体乙的加速度为
加速度大小为1m/s2,方向向东。
四、解答题
14.如图所示,一个钢球以的速度水平向右运动,碰到坚硬的墙壁后弹回,沿着同一直线以的速度水平向左运动,球与墙壁作用的时间为。在这一过程中,以水平向右为正方向建立一维坐标系,求:
(1)小球速度的变化量的大小和方向;
(2)碰撞过程中小球平均加速度的大小和方向。
【答案】(1)12m/s,方向水平向左 ;(2)300m/s2,方向水平向左
【详解】(1)由题意可得,碰撞前后小球速度的变化量Δv为
即速度变量大小为12m/s,方向水平向左。
(2)由加速度公式可得,即加速度大小为300m/s2,方向水平向左。
15.如图所示,弹丸和足球的初速度均为12m/s,方向水平向右。设它们与木板作用的时间都是0.1s,求:
(1)子弹击穿木板后速度大小变为6m/s,方向不变,求弹丸击穿木板时的加速度;
(2)足球与木板作用后反向弹回的速度大小为6m/s,求足球与木板碰撞反弹时的加速度。
【答案】(1) 60 m/s2,方向与初速度的方向相反;(2) 180 m/s2,方向与初速度的方向相反
【详解】(1)令弹丸初速度方向为正方向,则知子弹的初速度v1=12m/s,末速度v2=6m/s,根据加速度的定义知,此过程中弹丸的加速度,负号表示加速度的方向与初速度的方向相反
(2)令足球初速度方向为正方向,则知足球的初速度v1=12m/s,末速度v3=-6m/s,根据加速度的定义知,此过程中足球的加速度
负号表示加速度的方向与初速度的方向相反
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速度变化快慢的描述——加速度
【基础巩固】
一、选择题
1.下列关于速度和加速度的说法不正确的是:( )
A.物体的运动的加速度为零,速度可能不等于零
B.两个物体相比,速度变化大的物体,加速度可能小
C.加速度向东,速度变化量方向向西
D.速度增大,加速度可能减小
2.一质点做匀加速直线运动,在时间间隔t内位移为s,且速度变为原来的3倍,其加速度为( )
A. B. C. D.
3.一物体做变速直线运动,某时刻速度的大小为5 m/s,1 s后速度的大小变为8 m/s。在这1 s内该物体的( )
A.速度变化的大小只能等于3 m/s B.速度变化的大小可能等于13 m/s
C.平均加速度的大小一定为3 m/s2 D.平均加速度的大小可能等于8 m/s2
4.一乒乓球以72km/h的初速度撞上球拍后以90km/h的速度沿相反方向弹回,乒乓球与球拍接触的时间为0.05s,则乒乓球的加速度( )
A.大小为100m/s2,方向与初速度方向相同 B.大小为900 m/s2,方向与初速度方向相同
C.大小为100 m/s2,方向与初速度方向相反 D.大小为900 m/s2,方向与初速度方向相反
5.如图所示,为了描述速度变化的快慢引入了加速度,同理若要描述加速度变化的快慢,类比可提出“加加速度”的概念,下列说法正确的是( )
A.“加加速度”为零的运动是匀速直线运动
B.“加加速度”是标量,单位为m/s3
C.若加速度与速度同方向,如图所示的a-t图像,表示的是物体的速度在均匀增加
D.若加速度与速度同方向,如图所示的a-t图像,已知物体在t=0时速度为1m/s,则4s末的速度大小为9m/s
6.某物体做变速直线运动,关于此运动下列论述正确的是( )
A.速度较小,其加速度一定较小
B.运动的加速度减小,其速度变化不一定减慢
C.运动的加速度较小,其速度变化一定较小
D.若加速度方向始终与速度方向相同,但加速度大小逐渐减小至零,则速度逐渐增大,当加速度减小至零时,速度达到最大值
7.蹦床是游乐场非常受欢迎的运动,一位小朋友从某高度落下,以大小为4m/s的竖直速度着网。与网作用后,沿着竖直方向以大小为6m/s的速度弹回。已知小朋友与网接触的时间,那么小朋友在与网接触的这段时间内,加速度的大小和方向分别为( )
A.,竖直向下 B.,竖直向上
C.,竖直向下 D.,竖直向上
8.一质点作直线运动,原来,,,从某时刻把加速度均匀减小,则( )
A.速度逐渐减小,直到加速度等于零为止 B.速度逐渐增大,直到加速度等于零为止
C.位移继续增大,直到加速度等于零为止 D.位移逐渐减小,直到加速度等于零为止
9.(多选)如图甲所示,火箭发射时,速度能在10 s内由0增加到100 m/s;如图乙所示,汽车以108 km/h的速度行驶,急刹车时能在2.5 s内停下来,下列说法中正确的是( )
A.10 s内火箭的速度改变量为10 m/s B.2.5 s内汽车的速度改变量为-30 m/s
C.火箭的速度变化比汽车的快 D.火箭的加速度比汽车的加速度小
二、填空题
10.公共汽车在平直的公路上从静止开始加速,在4s内从静止达到12m/s,然后匀速行驶了5min,快到车站时开始刹车,经2s停下,则该汽车前4s的平均加速度是_______,中间5min的加速度是_____,最后2s的平均加速度是______。
11.甲、乙两物体都以10m/s的初速度沿x轴正方向做匀变速直线运动,甲经4s速度变为18m/s,乙经2s速度变为4m/s,则甲的加速度是_____,乙的加速度是____;____的速度变化大,________的速度变化快,_____的加速度大.
12.一个足球以4m/s的速度撞到竖直墙壁上,被墙壁以3m/s的速度大小反弹回来,足球与墙的作用时间为0.2秒,求这个过程中足球速度的变化量是______m/s,足球的平均加速度是______m/s2。
13.甲、乙两物体都以5 m/s的初速度向东做匀变速直线运动,经5 s后,甲的速度变为零,乙的速度变为10 m/s,则物体甲的加速度大小为_________m/s2、方向______;物体乙的加速度大小为_______m/s2、方向_______。
四、解答题
14.如图所示,一个钢球以的速度水平向右运动,碰到坚硬的墙壁后弹回,沿着同一直线以的速度水平向左运动,球与墙壁作用的时间为。在这一过程中,以水平向右为正方向建立一维坐标系,求:
(1)小球速度的变化量的大小和方向;
(2)碰撞过程中小球平均加速度的大小和方向。
15.如图所示,弹丸和足球的初速度均为12m/s,方向水平向右。设它们与木板作用的时间都是0.1s,求:
(1)子弹击穿木板后速度大小变为6m/s,方向不变,求弹丸击穿木板时的加速度;
(2)足球与木板作用后反向弹回的速度大小为6m/s,求足球与木板碰撞反弹时的加速度。