2025人教版高中物理必修第一册同步练习题（有解析）--4　速度变化快慢的描述——加速度

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2025人教版高中物理必修第一册
第一章　运动的描述
4　速度变化快慢的描述——加速度
基础过关练
题组一　对加速度的理解
1.(2024广东深圳中学月考)关于速度和加速度,下列说法中正确的是 (　　)
A.速度是描述物体运动快慢的物理量,速度大表示物体位置变化大
B.加速度是描述物体速度大小变化快慢的物理量
C.速度越来越小,加速度一定越来越小
D.速度变化越快,加速度一定越大
2.(2024江苏南京六校联合体联合调研)2023年7月12日9时,朱雀二号遥二运载火箭在我国酒泉卫星发射中心成功发射,这是全球首枚成功入轨飞行的液氧甲烷火箭,火箭进入预定轨道,试验任务取得圆满成功。下列说法正确的是(　　)
A.火箭点火瞬间,火箭的速度和加速度都为零
B.火箭的速度越大,加速度越大
C.火箭的速度变化率越大,加速度越大
D.火箭的加速度方向与速度变化量方向可以不一致
3.(经典)(2023山东菏泽期中)一质点做匀变速直线运动,其加速度大小为3 m/s2。则下列说法正确的是 (　　)
A.质点的速度每秒增加3 m/s
B.质点在任意一秒末的速度比该秒初的速度大3 m/s
C.质点在第2 s初的速度比第1 s末的速度大3 m/s
D.质点每秒速度变化量的大小为3 m/s
题组二　加速度的计算
4.(2024江苏苏州吴江中学月考)一辆汽车沿平直公路向东行驶,如图所示是该汽车的速度计,在汽车内的观察者观察速度计指针的变化,开始时指针指在如图甲所示的位置,经过2 s后指针指在如图乙所示的位置,那么汽车的平均加速度最接近 (　　)
　
A.11 m/s2　　　　B.-5.6 m/s2
C.1.4 m/s2　　　　D.-1.4 m/s2
5.(多选)(2024河南周口月考)万吨级货轮起航时,10 s内速度大小从0增加到0.2 m/s;蜻蜓以8 m/s的速度飞行时,能在0.8 s内停下来。关于两个物体的上述运动,下列分析正确的是 (　　)
A.10 s内货轮的速度变化量是0.2 m/s
B.以初速度方向为正方向,货轮的加速度是0.2 m/s2
C.货轮的速度变化比蜻蜓的慢
D.以初速度方向为正方向,蜻蜓的加速度是10 m/s2
6.(教材习题改编)(多选)一物体做直线运动,某时刻的速度大小为v1=4 m/s,1 s后的速度大小变为v2=10 m/s,则在这1 s内物体的加速度大小 (　　)
A.可能小于4 m/s2
B.可能等于6 m/s2
C.一定等于6 m/s2
D.可能大于10 m/s2
7.(2023江苏常州中学期中)一质点沿Ox方向做加速直线运动,它离开O点的距离随时间t变化的关系为x=6+t3(m),它的速度随时间t变化的关系为v=3t2(m/s),该质点在1~2 s内的平均速度大小和2~3 s内的平均加速度大小分别为 (　　)
A.6 m/s,5 m/s2
B.6 m/s,15 m/s2
C.7 m/s,5 m/s2
D.7 m/s,15 m/s2
题组三　加速度方向与速度变化的关系
8.(2024浙江嘉兴海盐高级中学月考)汽车的初速度是v1,经过一段时间后速度变为v2,用Δv表示Δt时间内速度的变化量,a表示加速度,则下列能正确表示汽车做减速运动的是(　　)
　　　　
　　　　
9.(多选)(2024江西师大附中月考)北京大学物理系某教授说过“加速度是人类认识史上最难建立的概念之一,也是每个初学物理的人最不易真正掌握的概念……”所以对加速度的认识应该引起大家的重视。物体A的加速度为8 m/s2,物体B的加速度为-10 m/s2,下列说法中正确的是 (　　)
A.物体A的加速度比物体B的加速度大
B.物体B的速度变化比物体A的速度变化快
C.物体A的速度一定在增大
D.物体B的速度可能在增大
10.(2023天津第一中学期中)我国研制的隐形战机歼-20已经开始挂弹飞行。在某次飞行中,由静止开始加速,当加速度a不断减小直至为零时,飞机刚好起飞,则此过程中飞机的(　　)
A.速度不断增大,速度的变化率不断增加
B.速度不断增大,速度的变化率不变
C.速度增大得越来越快,位移增大得越来越慢
D.速度增大得越来越慢,位移增大得越来越快
题组四　从v-t图像看加速度
11.(2024湖南师大第二附属中学期中)某实验小组描绘出动车组在一段平直路段运动时其速度v随时间t变化的图像,如图所示。根据图像判断,下列说法正确的是 (　　)
A.在0~t1时间内加速度逐渐增大 B.在0~t1时间内加速度保持不变
C.在t1~t2时间内加速度保持不变 D.在t1~t2时间内加速度逐渐增大
12.(2023河南郑州月考)如图所示为某质点运动的速度-时间图像,下列有关质点运动情况的判断,正确的是 (　　)
A.0~t1时间内加速度为正,质点做加速运动
B.t1~t2时间内加速度为负,质点做加速运动
C.t2~t3时间内加速度为负,质点做减速运动
D.t3~t4时间内加速度为正,质点做加速运动
13.(2024湖北武汉月考)A、B两物体在同一直线上做变速直线运动,它们的速度-时间图像如图所示,则 (　　)
A.A、B两物体的运动方向一定相反
B.0~6 s内A比B运动得快
C.t=4 s时,A、B两物体的速度相同
D.A物体的加速度比B物体的加速度大
能力提升练
题组一　加速度的理解与计算
1.(经典)(2024浙江台州八校联盟期中联考)如图所示,子弹和足球的初速度均为v1=10 m/s,方向水平向右。设它们与木板作用的时间都是0.1 s,那么:
(1)子弹击穿木板(木板阻力恒定)后,速度大小变为8 m/s,方向不变,求子弹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8 m/s,求足球与木板碰撞反弹时的平均加速度。
　
题组二　加速度与速度对运动的影响
2.(多选)(2024湖北武汉大学附属中学月考)雨滴从高空由静止下落,由于空气阻力作用,其竖直向下的加速度逐渐减小,直到变为零。在此过程中,雨滴的运动情况是 (　　)
A.速度不断减小
B.速度变化量的方向竖直向上
C.当雨滴的加速度为零时,雨滴的速度达到最大
D.单位时间内速度的变化量越来越小
3.(多选)(2024广东广州华南师大附中期中)截至2021年12月5日,我国全海深载人潜水器“奋斗者”号共实现了21次万米载人深潜,最大作业深度达到10 909米。在某次海试中,潜水器做直线运动,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,则此过程中,该潜水器(　　)
A.位移一直在增大,当加速度减小至零时,位移继续增大
B.位移一直在增大,直到加速度为零后,位移不再变化
C.速度逐渐减小,当加速度减小至零时,速度达到最小值
D.速度逐渐增大,当加速度减小至零时,速度达到最大值
题组三　利用图像分析物体的运动
4.(2024山东菏泽第一中学期中)物体沿一条东西方向的水平线做直线运动,取向东为运动的正方向,其速度-时间图像如图所示,下列说法中正确的是 (　　)
A.0~2 s内,物体的加速度为6 m/s2
B.4~6 s内,物体的加速度为6 m/s2
C.6~7 s内,物体做速度方向向西的加速运动
D.10~12 s内,物体做速度方向向东的加速运动
5.(2024北京海淀一零一中学期中)“加速度的变化率”可以表示加速度随时间变化的快慢。汽车加速度的变化率越小,乘客舒适感越好。某汽车由静止启动,前3 s内加速度随时间的变化关系如图所示,则(　　)
A.0~2 s内汽车做匀加速运动
B.加速度变化率的单位为m2/s3
C.第3 s末,汽车的速度达到10 m/s
D.乘客感觉0~2 s内比2~3 s内更舒适
答案与分层梯度式解析
基础过关练
1.D 2.C 3.D 4.B 5.AC 6.BD 7.D
8.D 9.BD 10.D 11.B 12.A 13.C
1.D　速度是描述物体运动快慢的物理量,速度大表示物体位置变化快,而不是位置变化大,A错误;加速度是描述物体速度变化快慢的物理量(速度是矢量,包括大小和方向),速度变化越快,加速度一定越大,B错误,D正确;加速度与速度没有必然的联系,速度越来越小,说明速度与加速度的方向相反,但加速度不一定越来越小,C错误。
2.C　火箭点火瞬间,火箭的速度为零,但加速度不为零,A错误;火箭的速度越大,其速度的变化可能很小,加速度不一定大,B错误;火箭的速度变化率越大,即速度变化越快,其加速度越大,C正确;根据a=可知,火箭的加速度方向与速度变化量Δv方向一致,D错误。
3.D　质点做匀变速直线运动,加速度大小为3 m/s2,可知其加速度可能为3 m/s2,也可能为-3 m/s2,即质点的速度可能增加,也可能减小,A、B错误;由于第2 s初即第1 s末,可知质点在第2 s初的速度就是第1 s末的速度,C错误;根据Δv=aΔt可知质点每秒速度变化量的大小为3 m/s,D正确。
4.B　在2 s时间内,汽车的初速度v0=60 km/h= m/s,末速度vt=20 km/h= m/s,则汽车的平均加速度为a= m/s2≈-5.6 m/s2,选B。
5.AC　万吨级货轮起航时,10 s内速度大小从0增加到0.2 m/s,则货轮的速度变化量是Δv=0.2 m/s-0=0.2 m/s,加速度为a==0.02 m/s2,A正确,B错误;以初速度方向为正方向,蜻蜓的加速度a'==-10 m/s2,负号表示加速度方向与规定的正方向相反,可知货轮的加速度小于蜻蜓的加速度,即货轮的速度变化比蜻蜓的慢,C正确,D错误。
6.BD　由题意可知,1 s内物体的初速度大小为v1=4 m/s,末速度大小为v2=10 m/s,设初速度方向为正方向,若初、末速度方向相同,则这1 s内物体的加速度为a= m/s2=6 m/s2;若初、末速度方向相反,则a'= m/s2=-14 m/s2,故选B、D。
7.D　该质点在1~2 s内的位移为Δx=x2-x1=(6+23) m-(6+13) m=7 m,平均速度大小为=7 m/s;质点在2~3 s内的速度变化量为Δv=v3-v2=3×32 m/s-3×22 m/s=15 m/s,平均加速度大小a==15 m/s2,故选D。
8.D　由于汽车做减速运动,所以v29.BD　由于加速度是表示速度变化快慢的物理量,且是矢量,正负表示方向,不表示大小,故物体A的加速度(8 m/s2)小于物体B的加速度(-10 m/s2),物体B的速度变化比物体A的速度变化快,A错误,B正确;物体的速度是否增大由加速度与速度方向决定(破题关键),当加速度与速度方向相同时速度增大,相反时速度减小,由于A、B两物体的初速度方向未知,故速度都有可能增大或减小,C错误,D正确。
10.D　飞机由静止开始加速,加速度减小,由于加速度的方向与速度方向相同,则速度增大,而速度的变化率表示加速度,则速度的变化率减小,故A、B错误。因为加速度逐渐减小,可知速度增大得越来越慢,当加速度减小到零时,速度最大,由于速度一直增大,故位移增大得越来越快,C错误,D正确。
11.B　在v-t图像中,图线的斜率表示物体运动的加速度,由题图可知,在0~t1时间内图线的斜率不变,则加速度不变,A错误,B正确;在t1~t2时间内图线切线的斜率逐渐变小,说明加速度逐渐变小,C、D错误。
12.A　在v-t图像中,t轴上方的图线表示的速度为正值,t轴下方的图线表示的速度为负值;v-t图线的斜率表示加速度,斜率为正表示加速度方向与正方向相同,斜率为负表示加速度方向与正方向相反;速度与加速度同向时,物体加速,速度与加速度反向时,物体减速,据此分析如下:
时间 速度 加速度 加速还是减速
0~t1 正 正 加速
t1~t2 正 负 减速
t2~t3 负 负 加速
t3~t4 负 正 减速
据此可知只有A项正确。
13.C　由题图可知,A、B两物体的速度都为正值,所以运动方向相同,A错误。0≤t<4 s时,B的速度比A的大,B运动得快;t=4 s时,A、B两物体的速度都为5 m/s,速度相同;4 s能力提升练
2.CD 3.AD 4.C 5.C
1.答案　(1)20 m/s2,方向水平向左　(2)180 m/s2,方向水平向左
解析　(1)规定向右为正方向,子弹击穿木板后,速度方向仍为正。根据加速度的定义可知a1==-20 m/s2,即子弹的加速度大小为20 m/s2,方向水平向左。
(2)规定向右为正方向,足球与木板作用后反向弹回,速度方向为负,则a2==-180 m/s2,即足球的平均加速度大小为180 m/s2,方向水平向左。
2.CD　根据题意作出雨滴下落的v-t图像如图所示,图线切线的斜率表示加速度,由于加速度方向与速度方向相同,所以雨滴的速度不断增大,当雨滴的加速度为零时,速度达到最大,A错误,C正确;由a=可知,速度变化量Δv的方向与加速度a的方向相同,所以雨滴的速度变化量的方向竖直向下,B错误;雨滴的加速度逐渐减小,即速度变化得越来越慢,单位时间内速度的变化量越来越小,D正确。
3.AD　由于加速度的方向始终与速度方向相同,则潜水器做加速运动,速度逐渐增大,当加速度大小减小至零时,速度达到最大值,然后潜水器做匀速直线运动,由于此过程中潜水器的运动方向没变,所以位移一直在增大,故选A、D。
4.C　根据v-t图线的斜率表示加速度,可得0~2 s内,物体的加速度为a==3 m/s2,4~6 s内,物体的加速度为a1= m/s2=-6 m/s2,负号表示物体的加速度方向与正方向相反,故A、B错误;6 s方法技巧　分析v-t图像时应注意两点:
　　(1)在v-t图像中,加速度是否变化看图线有无折点。在折点位置,图线的倾斜程度改变,表示此时刻物体的加速度改变。v-t图像为曲线,可认为曲线上处处是折点,加速度时刻在改变。
　　(2)在v-t图像中,速度方向是否改变看图线与时间轴有无交点。在与时间轴的交点位置前后,纵坐标的正负改变,表示物体的速度方向改变。
5.C　由题图可知,0~2 s内汽车的加速度均匀增大,不是匀加速运动,A错误;加速度的变化率为加速度的变化量Δa与对应时间Δt的比值,Δa的单位为 m/s2,Δt的单位为s,则加速度变化率的单位为m/s3,B错误;a-t图像中图线与横轴所围的面积表示速度的变化量,则0~3 s内汽车速度的变化量为Δv=×(1+3)×5 m/s=10 m/s,因汽车的初速度为0,则第3 s末,汽车的速度达到10 m/s,C正确;由题图可知,0~2 s内加速度的变化率为=2.5 m/s3,而2~3 s内加速度的变化率为零,由题意可知,加速度的变化率越小,乘客舒适感越好,则乘客感觉2~3 s内比0~2 s内更舒适,D错误。
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