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1.4 速度变化快慢的描述-加速度
一、单选题
1.关于物理学中的加速度,下列说法正确的是( )
A. 加速度就是物体增加的速度 B. 加速度就是物体速度的变化量
C. 加速度是一种特殊的速度 D. 加速度是用来描述速度变化快慢的物理量
2.下列关于加速度定义式a=的说法,正确的是( )
A. 叫速度的变化率,是加速度的决定式
B. 加速度a与Δv成正比,与Δt成反比
C. 利用a=求得的加速度是Δt时间内的平均加速度
D. Δv表示在Δt时间内物体速度的变化量,它的方向不一定与加速度a的方向相同
3.某同学从网上找到几张照片,根据照片所示情景,请你判断下列说法正确的是( )
A. 如图甲,点火后即将升空的火箭的速度为零,其加速度也为零
B. 如图乙,高速行驶的复兴号列车的加速度可能为零
C. 如图丙,轿车紧急刹车时速度变化很快,但加速度很小
D. 如图丁,当火药爆炸炮弹还没发生运动瞬间,炮弹的加速度一定为零
4.电磁炮可在不到0.05 s的时间内将124 kg的炮弹由静止加速到700 km/h,炮弹加速过程中的加速度大小大约是( )
A. 500 m/s2 B. 1 400 m/s2 C. 2 800 m/s2 D. 3 900 m/s2
5.(2024·东莞六中等学校联考)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,初速度的方向为正方向,下列说法中正确的是( )
A. 10 s内火箭的速度变化量为10 m/s B. 2.5 s内汽车的速度变化量为-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大
6.“50TFSI”为某品牌汽车的尾部标识,其中“50”称为G值,G值越大,速度变化越快,G值的大小为车辆从静止加速到100 km/h的平均加速度的10倍,若某车从静止加速到100 km/h的时间为6.9 s,由此推算,该车的尾部标识应该是( )
A. 30TFSI B. 35TFSI C. 40TFSI D. 45TFSI
7.某学习小组的同学从网上找到几幅照片,根据照片所示情景,请你判断他们对这四幅图的理解正确的是( )
A. 当火药爆炸炮弹还没发生运动瞬间,炮弹的加速度一定为零
B. 轿车紧急刹车时,加速度方向可能与速度方向相同
C. 高速行驶的磁悬浮列车的加速度可能为零
D. 根据图中数据可求出苏炳添在100米比赛中任一时刻的速度
8.如图所示,汽车向右沿直线运动,原来的速度是v1,经过一小段时间之后,速度变为v2,Δv表示速度的变化量。由图中所示信息可知( )
A. 汽车在做加速直线运动 B. 汽车的加速度方向与v1的方向相同
C. 汽车的加速度方向与Δv的方向相同 D. 汽车的加速度方向与Δv的方向相反
9.甲、乙为在同一直线上运动的两个物体,a甲=4 m/s2,a乙=-4 m/s2。那么,对甲、乙两物体的判断正确的是( )
A. 甲的加速度大于乙的加速度 B. 甲、乙两物体的运动方向一定相反
C. 甲、乙两物体的加速度方向一定相反 D. 甲、乙的速度值都是越来越大的
10.近几年,国内房价飙升,在国家宏观政策调控下,房价上涨出现减缓趋势,有同学将房价的“上涨”类比成运动学中的“加速”,将房价的“下跌”类比成运动学中的“减速”,那么“房价上涨出现减缓趋势”可以类比成运动学中的( )
A. 速度增大,加速度减小 B. 速度增大,加速度增大
C. 速度减小,加速度增大 D. 速度减小,加速度减小
11.两辆汽车沿平直公路运动,从某时刻开始计时,分别测量两辆车的速度大小,并记录在下表中。从表中数据可知在t=0到t=4 s的这段时间内( )
A. 汽车甲相对计时起点的位移随时间增加而减小B. 汽车乙的速度随时间增加而减小
C. 汽车甲的速度变化量比汽车乙的大 D. 汽车甲的加速度比汽车乙的小
12.如图所示,实线为两个在同一直线上运动的物体A和B的v-t图线,由图可知( )
A. 两物体的速度方向相反,加速度方向也相反,A的加速度大小小于B的加速度大小
B. 两物体的速度方向相反,加速度方向也相反,A的加速度大小大于B的加速度大小
C. 两物体的速度方向相同,加速度方向相反,A的加速度大小大于B的加速度大小
D. 两物体的速度方向相同,加速度方向相同,A的加速度大小大于B的加速度大小
13.如图所示是汽车中的速度计,某同学在汽车中观察速度计指针位置的变化,开始时指针指在图甲所示的位置,经过8 s后指针指在图乙所示的位置.若汽车运动过程中的加速度不变,则汽车的加速度约为( )
A. 11 m/s2 B. 5.0 m/s2 C. 1.4 m/s2 D. 0.6 m/s2
二、多选题
14.下列关于物体加速度的说法中正确的是( )
A. 加速度等于增加的速度
B. 加速度表示速度变化的快慢
C. 加速度为正值时,物体速度的大小一定随时间的增加而增大,物体做加速运动
D. 加速度等于速度的变化量和所用时间之比
15.下列关于汽车运动的描述,可能发生的是( )
A. 汽车在某一时刻速度很大,而加速度为0 B. 汽车的加速度方向与末速度方向相反
C. 汽车速度变化量很大,而加速度较小 D. 汽车加速度很大,而速度变化很慢
16.在一次跳伞训练中,伞兵从悬停在空中的直升机上跳出后,初速度为v0>0,加速度a>0,下降过程中a值不断减小直至为零时,该伞兵( )
A. 速度不断减小,位移先增大后减小
B. 速度不断增大,最后做匀速直线运动
C. 速度不断增大,当a=0时,位移达到最大值
D. 速度不断增大,当a=0时,速度达到最大,位移不断增大
17.物体做直线运动时,有关物体加速度、速度的方向及它们的正、负值的说法正确的是( )
A. 在加速直线运动中,物体的加速度方向与速度方向必定相同
B. 在减速直线运动中,物体的速度必定为负值
C. 在直线运动中,物体的速度变大时,其加速度也可能为负值
D. 只有在确定初速度方向为正方向的条件下,加速直线运动中的加速度才为正值
18.结合图中交代的情景及数据,以下判断正确的是( )
A. 高速行驶的磁悬浮列车的速度很大,所以它的加速度不可能为零
B. 汽车时速为100 km/h,紧急刹车至停止所用时间为2 s(可视为加速度恒定),由此可得汽车刹车阶段的加速度大小约为13.9 m/s2
C. 炮膛中的炮弹离开炮口时的速度指的是炮弹的瞬时速度
D. 根据图中数据可求出小明比赛中通过终点时的速率约为6.25 m/s
19.如图是物体做直线运动的v-t图像。由图可知,该物体( )
A. 第1 s内和第3 s内的运动方向相反 B. 第3 s内和第4 s内的加速度相同
C. 第1 s内和第4 s内的加速度大小相等 D. 3 s末速度方向和加速度方向都发生改变
20.一物体做加速度不变的直线运动,某时刻速度的大小为5 m/s,1 s后速度的大小为10 m/s。在这1 s内该物体的( )
A. 速度变化量的大小可能小于5 m/s B. 速度变化量的大小可能大于12 m/s
C. 加速度的大小可能小于5 m/s2 D. 加速度的大小可能大于13 m/s2
21.跳伞运动员从高空悬停的直升机上跳下,运动员沿竖直方向运动的v-t图像如图所示,下列说法中正确的是( )
A. 0~10 s内运动员做加速度逐渐减小的加速运动
B. 15 s以后运动员处于静止状态
C. 0~15 s内运动员的加速度方向始终与速度方向相同
D. 运动员在10~15 s内的平均加速度大小等于2 m/s2
三、计算题
22.篮球以10 m/s的速度水平撞击篮板后,以8 m/s的速度反向弹回。若篮球与篮板接触的时间为0.1 s,求篮球在这段时间内的加速度。
23.某同学为了测定气垫导轨上滑块的加速度(可视为恒定),在滑块上安装了宽度d=2 cm的遮光条,如图所示。然后利用气垫导轨和数字计时器记录了遮光条通过光电门1所用的时间为Δt1=0.1 s,通过光电门2所用的时间为Δt2=0.05 s,遮光条从开始遮住光电门1到开始遮住光电门2的时间为t=2 s,则滑块的加速度大小为多大?
24.足球运动员在罚点球时,假设球获得30 m/s 的速度并做匀速直线运动。设脚与球作用时间为0.1 s,球又在空中飞行0.3 s后被守门员挡出,守门员双手与球接触时间为0.1 s,且球被挡出后以10 m/s速度沿原路弹回,求:
(1)罚点球的瞬间,球的加速度的大小;
(2)守门员接球瞬间,球的加速度的大小。
25.一宇宙空间探测器从某一星球的表面升空,假设探测器的质量恒定不变,发动机的推力为恒力,探测器升空到某一高度时,发动机突然关闭,如图表示其速度随时间变化的规律。
(1)升空后,16 s、40 s时探测器的运动情况如何;
(2)计算探测器匀加速下降时的加速度大小。
26.如图所示,物体从光滑斜面上的A点由静止开始下滑,经过B点后进入水平面(设经过B点前后速度大小不变),最后停在C点,每隔0.2 s通过速度传感器测量物体的瞬时速度,下表给出了部分测量数据.可以认为在斜面上是初速度为零的加速运动,在水平面上是减速运动,求:
图9
(1)物体在斜面上的加速度大小;
(2)物体在1.2~1.4 s内的加速度大小.
1.4 速度变化快慢的描述-加速度 答案与解析
一、单选题
1.【答案】D
【解析】加速度是用来描述物体速度变化快慢的物理量,数值上加速度等于物体单位时间内速度的变化量,故A、B、C错误,D正确。
2.【答案】C
【解析】叫速度的变化率,是加速度的定义式,不是决定式,选项A错误;加速度a等于Δv与Δt的比值,但是加速度与Δv以及Δt均无关,选项B错误;利用a=求得的加速度是Δt时间内的平均加速度,选项C正确;Δv表示在Δt时间内物体速度的变化量,它的方向一定与加速度a的方向相同,选项D错误。
3.【答案】B
【解析】点火后即将升空的火箭的加速度很大,A错误;高速行驶的复兴号列车的速度很快,但其加速度可能为零,B正确;由加速度的定义可知,轿车紧急刹车时速度变化很快,其加速度也很大,C错误;当火药爆炸炮弹还没发生运动瞬间,已经产生加速度,炮弹的加速度一定不为零,D错误。
4.【答案】D
【解析】v=700 km/h= m/s
a=≈3 889 m/s2,故选D。
5.【答案】B
【解析】规定初速度的方向为正方向。火箭的速度变化量Δv=v2-v1=100 m/s-0=100 m/s,故A错误;汽车的初速度v1'=108 km/h=30 m/s,汽车的速度变化量Δv'=v2'-v1'=0-30 m/s=-30 m/s,故B正确;根据a=得火箭的加速度a1= m/s2=10 m/s2,汽车的加速度为a2= m/s2=-12 m/s2,所以火箭的加速度比汽车的加速度小,火箭的速度变化比汽车的慢,故C、D错误。
6.【答案】C
【解析】由题意可知,v=100 km/h≈27.8 m/s,根据加速度的定义式,可得汽车的平均加速度为a= m/s2≈4.0 m/s2,则可知该车的G值为40,故其尾部标识应为40TFSI,选项C正确。
7.【答案】C
【解析】炮弹发射瞬间,尽管速度为零,但速度的变化率较大,即加速度不是零,选项A错误;汽车刹车做减速运动,a与v反向,选项B错误;当磁悬浮列车匀速行驶时,a=0,选项C正确;根据苏炳添100米用时9秒99,可以求出苏炳添运动的平均速度,求不出任一时刻的速度,选项D错误。
8.【答案】C
【解析】汽车向右沿直线运动,原来的速度是v1,经过一小段时间之后,速度变为v2,Δv表示速度的变化量。由图中所示信息可知汽车的加速度方向与Δv的方向相同,,C正确.
9.【答案】C
【解析】加速度是矢量,正、负号不表示大小,而是表示方向,正号表示加速度方向与规定的正方向相同,负号表示加速度方向与规定的正方向相反,选项A错误,C正确;速度的方向就是物体运动的方向,甲、乙在同一直线上运动,可能同向运动,也可能反向运动,选项B错误;加速度的方向与速度方向相同,物体加速,加速度方向与速度方向相反,物体减速,选项D错误。
10.【答案】A
【解析】房价类比成速度,房价上涨快慢类比成加速度,房价上涨出现减缓趋势,即上涨的程度减小,但仍然在上涨,相当于加速度与速度方向相同,速度仍然增大,但加速度减小,故A正确.
11.【答案】D
【解析】A错:根据表中数据可知汽车甲的速度方向始终沿正方向,相对计时起点的位移随时间增加而增大;
B错:根据表中数据可知汽车乙的速度随时间增加而增大;
C错,D对:根据表中数据可知汽车甲的加速度大小为0.5 m/s2,汽车乙的加速度大小为1.2 m/s2,汽车甲的加速度比汽车乙的小;0~4 s内,汽车甲的速度变化量为Δv甲=(16.0-18.0)m/s=-2.0 m/s,汽车乙的速度变化量Δv乙=(14.6-9.8)m/s=4.8 m/s,即汽车甲的速度变化量比汽车乙的小。
12.【答案】C
【解析】A、B图线在时间轴上方,表示两个物体的速度都是正值,说明它们的运动方向相同,都沿正方向运动;v-t图线斜率表示加速度,斜率的绝对值表示加速度大小,斜率的正、负表示加速度的方向,由图知A的斜率的绝对值大于B的斜率的绝对值,则A的加速度大小大于B的加速度大小,故A、B、D错误,C正确。
13.【答案】C
【解析】由题图可知,v1=20 km/h,v2=60 km/h,
则Δv=v2-v1=40 km/h=m/s,
又Δt=8 s,所以a=≈1.4 m/s2,C正确.
二、多选题
14.【答案】BD
【解析】加速度是速度的变化量与所用时间的比值,并不是增加的速度,加速度的正、负由所选择的正方向决定,与正方向相同时取正,相反时取负,速度增加或减小不是由加速度的正、负决定,而是由加速度方向和速度方向的关系决定。
15.【答案】ABC
【解析】当汽车做速度很大的匀速运动时,加速度为零,选项A正确;汽车在刹车过程中,加速度方向可能与末速度方向相反,选项B正确;加速度是物体速度的变化量与所用时间的比,汽车速度的变化量大,但如果所用时间很长,则加速度可能很小,选项C正确;加速度是反映物体速度变化快慢的物理量,加速度很大,则速度变化一定很快,故选项 D错误。
16.【答案】BD
【解析】伞兵下降过程中,由于a>0且v0>0,所以速度一直增大,当a=0时,速度达到最大,此后做匀速直线运动,位移继续增大,A、C错误,B、D正确。
17.【答案】ACD
【解析】物体做直线运动时,有关物体加速度、速度的方向及它们的正、负值的在加速直线运动中,物体的加速度方向与速度方向必定相同,选项B错误,选项A正确; 在直线运动中,物体的速度变大时,其加速度也可能为负值,选项CD正确。
18.【答案】BC
【解析】结合图中交代的情景及数据,可以判断汽车时速为100 km/h,紧急刹车至停止所用时间为2 s(可视为加速度恒定),由此可得汽车刹车阶段的加速度大小约为13.9 m/s2;炮膛中的炮弹离开炮口时的速度指的是炮弹的瞬时速度,,选项BC正确。
19.【答案】BC
【解析】第1 s内和第3 s内的速度均为正值,方向相同,选项A错误;v-t图像的斜率代表加速度,第3 s内和第4 s内斜率相同,所以加速度相同,选项B正确;第1 s内、第4 s内加速度大小均为1 m/s2,选项C正确;第3 s末速度方向发生改变,但加速度方向不变,选项D错误。
20.【答案】BD
【解析】题中只给出了初、末速度的大小,这就隐含了初、末速度的方向可能相同,也可能相反。若初、末速度方向相同,则Δv=v末-v初=(10-5)m/s=5 m/s,加速度a==5 m/s2;若初、末速度方向相反,取初速度方向为正方向,则v末=-10 m/s,速度变化量Δv=v末-v初=(-10-5) m/s=-15 m/s,加速度a==-15 m/s2,负号说明a的方向与初速度方向相反。综上所述,A、C错误,B、D正确。
21.【答案】AD
【解析】v-t图像的斜率表示加速度,由题图可知,0~10 s内图像的斜率逐渐减小,则加速度逐渐减小,运动员做加速度减小的加速运动,故A正确;由题图可知,15 s后速度不随时间变化,运动员做匀速直线运动,故B错误;由题图可知,0~10 s内图像斜率是正的,即加速度是正的,则加速度方向与速度方向相同,10~15 s内图像斜率是负的,则加速度方向与速度方向相反,故C错误;10~15 s内运动员的平均加速度大小a== m/s2=2 m/s2,故D正确.
三、计算题
22.【答案】180 m/s2,方向与初速度方向相反
【解析】取初速度v0方向为正方向,由题知v0=10 m/s,v=-8 m/s,t=0.1 s,则a= m/s2=-180 m/s2,负号表示加速度方向与初速度方向相反。
23.【答案】0.1 m/s2
【解析】设遮光条通过两光电门的速度分别为v1、v2,
则v1= m/s=0.2 m/s,
v2= m/s=0.4 m/s,
则滑块运动的加速度大小为
a= m/s2=0.1 m/s2。
24.【答案】(1)300 m/s2 (2)400 m/s2
【解析】以30 m/s的速度方向为正方向
(1)a1== m/s2=300 m/s2
(2)a2== m/s2=-400 m/s2
负号表示a2方向与30 m/s的速度方向相反。
25.【答案】(1)16 s时探测器正在减速上升,40 s时探测器正在加速下降 (2)4 m/s2
【解析】(1)16 s时探测器正在减速上升,40 s时探测器正在加速下降。
(2)8 s末发动机突然关闭,减速上升,24 s末探测器开始向下加速运动,该探测器加速下降时的加速度大小为
a== m/s2=4 m/s2。
26.【答案】(1)5 m/s2 (2)2 m/s2
【解析】(1)从表格的前三列数据可求出物体在斜面上的加速度大小a1== m/s2=5 m/s2.
(2)从表格中后两列数据可求出a2== m/s2=-2 m/s2,所以加速度大小为2 m/s2.
一、单选题
1.关于物理学中的加速度,下列说法正确的是( )
A. 加速度就是物体增加的速度 B. 加速度就是物体速度的变化量
C. 加速度是一种特殊的速度 D. 加速度是用来描述速度变化快慢的物理量
2.下列关于加速度定义式a=的说法,正确的是( )
A. 叫速度的变化率,是加速度的决定式
B. 加速度a与Δv成正比,与Δt成反比
C. 利用a=求得的加速度是Δt时间内的平均加速度
D. Δv表示在Δt时间内物体速度的变化量,它的方向不一定与加速度a的方向相同
3.某同学从网上找到几张照片,根据照片所示情景,请你判断下列说法正确的是( )
A. 如图甲,点火后即将升空的火箭的速度为零,其加速度也为零
B. 如图乙,高速行驶的复兴号列车的加速度可能为零
C. 如图丙,轿车紧急刹车时速度变化很快,但加速度很小
D. 如图丁,当火药爆炸炮弹还没发生运动瞬间,炮弹的加速度一定为零
4.电磁炮可在不到0.05 s的时间内将124 kg的炮弹由静止加速到700 km/h,炮弹加速过程中的加速度大小大约是( )
A. 500 m/s2 B. 1 400 m/s2 C. 2 800 m/s2 D. 3 900 m/s2
5.(2024·东莞六中等学校联考)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,初速度的方向为正方向,下列说法中正确的是( )
A. 10 s内火箭的速度变化量为10 m/s B. 2.5 s内汽车的速度变化量为-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大
6.“50TFSI”为某品牌汽车的尾部标识,其中“50”称为G值,G值越大,速度变化越快,G值的大小为车辆从静止加速到100 km/h的平均加速度的10倍,若某车从静止加速到100 km/h的时间为6.9 s,由此推算,该车的尾部标识应该是( )
A. 30TFSI B. 35TFSI C. 40TFSI D. 45TFSI
7.某学习小组的同学从网上找到几幅照片,根据照片所示情景,请你判断他们对这四幅图的理解正确的是( )
A. 当火药爆炸炮弹还没发生运动瞬间,炮弹的加速度一定为零
B. 轿车紧急刹车时,加速度方向可能与速度方向相同
C. 高速行驶的磁悬浮列车的加速度可能为零
D. 根据图中数据可求出苏炳添在100米比赛中任一时刻的速度
8.如图所示,汽车向右沿直线运动,原来的速度是v1,经过一小段时间之后,速度变为v2,Δv表示速度的变化量。由图中所示信息可知( )
A. 汽车在做加速直线运动 B. 汽车的加速度方向与v1的方向相同
C. 汽车的加速度方向与Δv的方向相同 D. 汽车的加速度方向与Δv的方向相反
9.甲、乙为在同一直线上运动的两个物体,a甲=4 m/s2,a乙=-4 m/s2。那么,对甲、乙两物体的判断正确的是( )
A. 甲的加速度大于乙的加速度 B. 甲、乙两物体的运动方向一定相反
C. 甲、乙两物体的加速度方向一定相反 D. 甲、乙的速度值都是越来越大的
10.近几年,国内房价飙升,在国家宏观政策调控下,房价上涨出现减缓趋势,有同学将房价的“上涨”类比成运动学中的“加速”,将房价的“下跌”类比成运动学中的“减速”,那么“房价上涨出现减缓趋势”可以类比成运动学中的( )
A. 速度增大,加速度减小 B. 速度增大,加速度增大
C. 速度减小,加速度增大 D. 速度减小,加速度减小
11.两辆汽车沿平直公路运动,从某时刻开始计时,分别测量两辆车的速度大小,并记录在下表中。从表中数据可知在t=0到t=4 s的这段时间内( )
A. 汽车甲相对计时起点的位移随时间增加而减小B. 汽车乙的速度随时间增加而减小
C. 汽车甲的速度变化量比汽车乙的大 D. 汽车甲的加速度比汽车乙的小
12.如图所示,实线为两个在同一直线上运动的物体A和B的v-t图线,由图可知( )
A. 两物体的速度方向相反,加速度方向也相反,A的加速度大小小于B的加速度大小
B. 两物体的速度方向相反,加速度方向也相反,A的加速度大小大于B的加速度大小
C. 两物体的速度方向相同,加速度方向相反,A的加速度大小大于B的加速度大小
D. 两物体的速度方向相同,加速度方向相同,A的加速度大小大于B的加速度大小
13.如图所示是汽车中的速度计,某同学在汽车中观察速度计指针位置的变化,开始时指针指在图甲所示的位置,经过8 s后指针指在图乙所示的位置.若汽车运动过程中的加速度不变,则汽车的加速度约为( )
A. 11 m/s2 B. 5.0 m/s2 C. 1.4 m/s2 D. 0.6 m/s2
二、多选题
14.下列关于物体加速度的说法中正确的是( )
A. 加速度等于增加的速度
B. 加速度表示速度变化的快慢
C. 加速度为正值时,物体速度的大小一定随时间的增加而增大,物体做加速运动
D. 加速度等于速度的变化量和所用时间之比
15.下列关于汽车运动的描述,可能发生的是( )
A. 汽车在某一时刻速度很大,而加速度为0 B. 汽车的加速度方向与末速度方向相反
C. 汽车速度变化量很大,而加速度较小 D. 汽车加速度很大,而速度变化很慢
16.在一次跳伞训练中,伞兵从悬停在空中的直升机上跳出后,初速度为v0>0,加速度a>0,下降过程中a值不断减小直至为零时,该伞兵( )
A. 速度不断减小,位移先增大后减小
B. 速度不断增大,最后做匀速直线运动
C. 速度不断增大,当a=0时,位移达到最大值
D. 速度不断增大,当a=0时,速度达到最大,位移不断增大
17.物体做直线运动时,有关物体加速度、速度的方向及它们的正、负值的说法正确的是( )
A. 在加速直线运动中,物体的加速度方向与速度方向必定相同
B. 在减速直线运动中,物体的速度必定为负值
C. 在直线运动中,物体的速度变大时,其加速度也可能为负值
D. 只有在确定初速度方向为正方向的条件下,加速直线运动中的加速度才为正值
18.结合图中交代的情景及数据,以下判断正确的是( )
A. 高速行驶的磁悬浮列车的速度很大,所以它的加速度不可能为零
B. 汽车时速为100 km/h,紧急刹车至停止所用时间为2 s(可视为加速度恒定),由此可得汽车刹车阶段的加速度大小约为13.9 m/s2
C. 炮膛中的炮弹离开炮口时的速度指的是炮弹的瞬时速度
D. 根据图中数据可求出小明比赛中通过终点时的速率约为6.25 m/s
19.如图是物体做直线运动的v-t图像。由图可知,该物体( )
A. 第1 s内和第3 s内的运动方向相反 B. 第3 s内和第4 s内的加速度相同
C. 第1 s内和第4 s内的加速度大小相等 D. 3 s末速度方向和加速度方向都发生改变
20.一物体做加速度不变的直线运动,某时刻速度的大小为5 m/s,1 s后速度的大小为10 m/s。在这1 s内该物体的( )
A. 速度变化量的大小可能小于5 m/s B. 速度变化量的大小可能大于12 m/s
C. 加速度的大小可能小于5 m/s2 D. 加速度的大小可能大于13 m/s2
21.跳伞运动员从高空悬停的直升机上跳下,运动员沿竖直方向运动的v-t图像如图所示,下列说法中正确的是( )
A. 0~10 s内运动员做加速度逐渐减小的加速运动
B. 15 s以后运动员处于静止状态
C. 0~15 s内运动员的加速度方向始终与速度方向相同
D. 运动员在10~15 s内的平均加速度大小等于2 m/s2
三、计算题
22.篮球以10 m/s的速度水平撞击篮板后,以8 m/s的速度反向弹回。若篮球与篮板接触的时间为0.1 s,求篮球在这段时间内的加速度。
23.某同学为了测定气垫导轨上滑块的加速度(可视为恒定),在滑块上安装了宽度d=2 cm的遮光条,如图所示。然后利用气垫导轨和数字计时器记录了遮光条通过光电门1所用的时间为Δt1=0.1 s,通过光电门2所用的时间为Δt2=0.05 s,遮光条从开始遮住光电门1到开始遮住光电门2的时间为t=2 s,则滑块的加速度大小为多大?
24.足球运动员在罚点球时,假设球获得30 m/s 的速度并做匀速直线运动。设脚与球作用时间为0.1 s,球又在空中飞行0.3 s后被守门员挡出,守门员双手与球接触时间为0.1 s,且球被挡出后以10 m/s速度沿原路弹回,求:
(1)罚点球的瞬间,球的加速度的大小;
(2)守门员接球瞬间,球的加速度的大小。
25.一宇宙空间探测器从某一星球的表面升空,假设探测器的质量恒定不变,发动机的推力为恒力,探测器升空到某一高度时,发动机突然关闭,如图表示其速度随时间变化的规律。
(1)升空后,16 s、40 s时探测器的运动情况如何;
(2)计算探测器匀加速下降时的加速度大小。
26.如图所示,物体从光滑斜面上的A点由静止开始下滑,经过B点后进入水平面(设经过B点前后速度大小不变),最后停在C点,每隔0.2 s通过速度传感器测量物体的瞬时速度,下表给出了部分测量数据.可以认为在斜面上是初速度为零的加速运动,在水平面上是减速运动,求:
图9
(1)物体在斜面上的加速度大小;
(2)物体在1.2~1.4 s内的加速度大小.
1.4 速度变化快慢的描述-加速度 答案与解析
一、单选题
1.【答案】D
【解析】加速度是用来描述物体速度变化快慢的物理量,数值上加速度等于物体单位时间内速度的变化量,故A、B、C错误,D正确。
2.【答案】C
【解析】叫速度的变化率,是加速度的定义式,不是决定式,选项A错误;加速度a等于Δv与Δt的比值,但是加速度与Δv以及Δt均无关,选项B错误;利用a=求得的加速度是Δt时间内的平均加速度,选项C正确;Δv表示在Δt时间内物体速度的变化量,它的方向一定与加速度a的方向相同,选项D错误。
3.【答案】B
【解析】点火后即将升空的火箭的加速度很大,A错误;高速行驶的复兴号列车的速度很快,但其加速度可能为零,B正确;由加速度的定义可知,轿车紧急刹车时速度变化很快,其加速度也很大,C错误;当火药爆炸炮弹还没发生运动瞬间,已经产生加速度,炮弹的加速度一定不为零,D错误。
4.【答案】D
【解析】v=700 km/h= m/s
a=≈3 889 m/s2,故选D。
5.【答案】B
【解析】规定初速度的方向为正方向。火箭的速度变化量Δv=v2-v1=100 m/s-0=100 m/s,故A错误;汽车的初速度v1'=108 km/h=30 m/s,汽车的速度变化量Δv'=v2'-v1'=0-30 m/s=-30 m/s,故B正确;根据a=得火箭的加速度a1= m/s2=10 m/s2,汽车的加速度为a2= m/s2=-12 m/s2,所以火箭的加速度比汽车的加速度小,火箭的速度变化比汽车的慢,故C、D错误。
6.【答案】C
【解析】由题意可知,v=100 km/h≈27.8 m/s,根据加速度的定义式,可得汽车的平均加速度为a= m/s2≈4.0 m/s2,则可知该车的G值为40,故其尾部标识应为40TFSI,选项C正确。
7.【答案】C
【解析】炮弹发射瞬间,尽管速度为零,但速度的变化率较大,即加速度不是零,选项A错误;汽车刹车做减速运动,a与v反向,选项B错误;当磁悬浮列车匀速行驶时,a=0,选项C正确;根据苏炳添100米用时9秒99,可以求出苏炳添运动的平均速度,求不出任一时刻的速度,选项D错误。
8.【答案】C
【解析】汽车向右沿直线运动,原来的速度是v1,经过一小段时间之后,速度变为v2,Δv表示速度的变化量。由图中所示信息可知汽车的加速度方向与Δv的方向相同,,C正确.
9.【答案】C
【解析】加速度是矢量,正、负号不表示大小,而是表示方向,正号表示加速度方向与规定的正方向相同,负号表示加速度方向与规定的正方向相反,选项A错误,C正确;速度的方向就是物体运动的方向,甲、乙在同一直线上运动,可能同向运动,也可能反向运动,选项B错误;加速度的方向与速度方向相同,物体加速,加速度方向与速度方向相反,物体减速,选项D错误。
10.【答案】A
【解析】房价类比成速度,房价上涨快慢类比成加速度,房价上涨出现减缓趋势,即上涨的程度减小,但仍然在上涨,相当于加速度与速度方向相同,速度仍然增大,但加速度减小,故A正确.
11.【答案】D
【解析】A错:根据表中数据可知汽车甲的速度方向始终沿正方向,相对计时起点的位移随时间增加而增大;
B错:根据表中数据可知汽车乙的速度随时间增加而增大;
C错,D对:根据表中数据可知汽车甲的加速度大小为0.5 m/s2,汽车乙的加速度大小为1.2 m/s2,汽车甲的加速度比汽车乙的小;0~4 s内,汽车甲的速度变化量为Δv甲=(16.0-18.0)m/s=-2.0 m/s,汽车乙的速度变化量Δv乙=(14.6-9.8)m/s=4.8 m/s,即汽车甲的速度变化量比汽车乙的小。
12.【答案】C
【解析】A、B图线在时间轴上方,表示两个物体的速度都是正值,说明它们的运动方向相同,都沿正方向运动;v-t图线斜率表示加速度,斜率的绝对值表示加速度大小,斜率的正、负表示加速度的方向,由图知A的斜率的绝对值大于B的斜率的绝对值,则A的加速度大小大于B的加速度大小,故A、B、D错误,C正确。
13.【答案】C
【解析】由题图可知,v1=20 km/h,v2=60 km/h,
则Δv=v2-v1=40 km/h=m/s,
又Δt=8 s,所以a=≈1.4 m/s2,C正确.
二、多选题
14.【答案】BD
【解析】加速度是速度的变化量与所用时间的比值,并不是增加的速度,加速度的正、负由所选择的正方向决定,与正方向相同时取正,相反时取负,速度增加或减小不是由加速度的正、负决定,而是由加速度方向和速度方向的关系决定。
15.【答案】ABC
【解析】当汽车做速度很大的匀速运动时,加速度为零,选项A正确;汽车在刹车过程中,加速度方向可能与末速度方向相反,选项B正确;加速度是物体速度的变化量与所用时间的比,汽车速度的变化量大,但如果所用时间很长,则加速度可能很小,选项C正确;加速度是反映物体速度变化快慢的物理量,加速度很大,则速度变化一定很快,故选项 D错误。
16.【答案】BD
【解析】伞兵下降过程中,由于a>0且v0>0,所以速度一直增大,当a=0时,速度达到最大,此后做匀速直线运动,位移继续增大,A、C错误,B、D正确。
17.【答案】ACD
【解析】物体做直线运动时,有关物体加速度、速度的方向及它们的正、负值的在加速直线运动中,物体的加速度方向与速度方向必定相同,选项B错误,选项A正确; 在直线运动中,物体的速度变大时,其加速度也可能为负值,选项CD正确。
18.【答案】BC
【解析】结合图中交代的情景及数据,可以判断汽车时速为100 km/h,紧急刹车至停止所用时间为2 s(可视为加速度恒定),由此可得汽车刹车阶段的加速度大小约为13.9 m/s2;炮膛中的炮弹离开炮口时的速度指的是炮弹的瞬时速度,,选项BC正确。
19.【答案】BC
【解析】第1 s内和第3 s内的速度均为正值,方向相同,选项A错误;v-t图像的斜率代表加速度,第3 s内和第4 s内斜率相同,所以加速度相同,选项B正确;第1 s内、第4 s内加速度大小均为1 m/s2,选项C正确;第3 s末速度方向发生改变,但加速度方向不变,选项D错误。
20.【答案】BD
【解析】题中只给出了初、末速度的大小,这就隐含了初、末速度的方向可能相同,也可能相反。若初、末速度方向相同,则Δv=v末-v初=(10-5)m/s=5 m/s,加速度a==5 m/s2;若初、末速度方向相反,取初速度方向为正方向,则v末=-10 m/s,速度变化量Δv=v末-v初=(-10-5) m/s=-15 m/s,加速度a==-15 m/s2,负号说明a的方向与初速度方向相反。综上所述,A、C错误,B、D正确。
21.【答案】AD
【解析】v-t图像的斜率表示加速度,由题图可知,0~10 s内图像的斜率逐渐减小,则加速度逐渐减小,运动员做加速度减小的加速运动,故A正确;由题图可知,15 s后速度不随时间变化,运动员做匀速直线运动,故B错误;由题图可知,0~10 s内图像斜率是正的,即加速度是正的,则加速度方向与速度方向相同,10~15 s内图像斜率是负的,则加速度方向与速度方向相反,故C错误;10~15 s内运动员的平均加速度大小a== m/s2=2 m/s2,故D正确.
三、计算题
22.【答案】180 m/s2,方向与初速度方向相反
【解析】取初速度v0方向为正方向,由题知v0=10 m/s,v=-8 m/s,t=0.1 s,则a= m/s2=-180 m/s2,负号表示加速度方向与初速度方向相反。
23.【答案】0.1 m/s2
【解析】设遮光条通过两光电门的速度分别为v1、v2,
则v1= m/s=0.2 m/s,
v2= m/s=0.4 m/s,
则滑块运动的加速度大小为
a= m/s2=0.1 m/s2。
24.【答案】(1)300 m/s2 (2)400 m/s2
【解析】以30 m/s的速度方向为正方向
(1)a1== m/s2=300 m/s2
(2)a2== m/s2=-400 m/s2
负号表示a2方向与30 m/s的速度方向相反。
25.【答案】(1)16 s时探测器正在减速上升,40 s时探测器正在加速下降 (2)4 m/s2
【解析】(1)16 s时探测器正在减速上升,40 s时探测器正在加速下降。
(2)8 s末发动机突然关闭,减速上升,24 s末探测器开始向下加速运动,该探测器加速下降时的加速度大小为
a== m/s2=4 m/s2。
26.【答案】(1)5 m/s2 (2)2 m/s2
【解析】(1)从表格的前三列数据可求出物体在斜面上的加速度大小a1== m/s2=5 m/s2.
(2)从表格中后两列数据可求出a2== m/s2=-2 m/s2,所以加速度大小为2 m/s2.
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