一、选择题(本大题共8小题,每小题5分,共40分。在每小题给出的四个选项中.
1~6题只有一项符合题目要求;7~8题有多项符合题目要求。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。)
1.下列描述的运动中,可能存在的是:
(
)
①速度变化很大,加速度却很小
②速度方向为正,加速度方向为负
③速度变化的方向为正,加速度方向为负
④速度变化越来越快,加速度越来越小
A.
①②
B.
①③
C.
②③
D.
②④
【答案】A
【名师点睛】速度与加速度均是矢量,速度变化的方向决定了加速度的方向,却与速度方向无关.同时加速度增加,速度可能减小,所以加速度的方向决定速度增加与否。
2.关于速度和加速度的关系,下列说法正确的是:
(
)
A、物体的速度变化越快,加速度越大
B、物体的速度为零时,加速度也为零
C、物体速度的变化量越大,加速度越大
D、物体的速度越大,加速度也越大
【答案】A
【解析】加速度是描述物体速度变化快慢的物理量,所以加速度越大,速度变化越快,A正确;做竖直上抛运动的物体,到达最高点,速度为零,但是加速度不为零,B错误;物体速度变化量取决于所用时间和加速度的大小,速度变化量大,加速度不一定大,有可能所用时间比较长,C错误;在高空匀速飞行的飞机,速度很大,但是加速度为零,即速度和加速度没有任何关系
【名师点睛】加速度和速度关系是学生容易出错的地方,速度和加速度没有任何关系,判断物体做加速还是减速运动,只要判断加速度和速度方向关系当加速度与速度方向相同时,物体做加速运动,当物体加速度方向与速度方向相反时,物体做减速运动,不用考虑加速度是变大还是变小
3.一个质点做方向不变的直线运动,加速度的方向始终与速度方向相同,但加速度大小逐渐减小为零,则在此过程中:
(
)
A.速度逐渐减小,当加速度减小到零时,速度达到最小值
B.速度逐渐增大,当加速度减小到零时,速度达到最大值
C.位移逐渐增大,当加速度减小到零时,位移将不再增大
D.位移逐渐减小,当加速度减小到零时,位移达到最小值
【答案】B
【解析】
一个质点做方向不变的直线运动,加速度的方向始终与速度方向相同,但加速度大小逐渐减小直至为零,在此过程中,由于加速度的方向始终与速度方向相同,所以速度逐渐增大,当加速度减小到零时,物体将做匀速直线运动,速度不变,而此时速度达到最大值,选项A错误、B正确;由于质点做方向不变的直线运动,所以位移逐渐增大,当加速度减小到零时,速度不为零,所以位移继续增大,选项C、D错误。
4.关于物体运动的速度和加速度的关系,下列说法中正确的是:
(
)
A.物体的速度为零,加速度必为零
B.做匀变速直线运动的物体,当加速度为负值时,必然做减速运动
C.速度变化量越大,加速度越大
D.速度的方向与加速度方向相反,物体一定做减速运动
【答案】D
【名师点睛】把握加速度的定义式a=中各个物理量的含义以及各个物理量之间的关系是解决此类问题的关键,是正确理解加速度的定义的基础.根据加速度的定义式a=可知物体的加速度等于物体的速度的变化率,加速度的方向就是物体速度变化量的方向,与物体速度无关,即物体的速度变化越快物体的加速度越大。
5.若汽车的加速度方向与速度方向一致,当加速度减小时,下列说法中正确的是:
(
)
A.汽车的速度在减小,汽车的位移也在减小
B.汽车的速度在减小,汽车的位移却在增大
C.汽车速度在减小,当加速度减小到零时,汽车静止
D.汽车速度在增大,当加速度减小到零时,汽车的速度达到最大
【答案】D
【名师点睛】本题考查变速运动的速度与时间关系、位移与时间关系。知道加速度是描述速度变化快慢的物理量,判断物体速度增加还是减小是看物体的速度方向与加速度方向关系.判读位移大小的变化是看初位置与某位置的距离。
6.关于路程与位移,速度和加速度的描述,下列说法正确的是:
(
)
A.瞬时速度的大小等于路程与时间的比值
B.平均速度能精确描述物体在某一时刻的运动快慢
C.加速度方向保持不变,速度方向就保持不变
D.平均速度的方向总与位移的方向一致
【答案】D
【解析】
平均速率的大小等于路程与时间的比值,选项A错误;瞬时速度能精确描述物体在某一时刻的运动快慢,选项B错误;加速度方向保持不变,速度方向不一定保持不变,例如加速度方向与运动方向相反时,物体做减速运动,当速度减为零后反向运动,选项C错误;平均速度等于位移与时间的比值,故平均速度的方向总与位移的方向一致,选项D正确;故选D.
7.一物体做速度均匀变化的直线运动,某时刻速度的大小为6
m/s,1
s后速度的大小变为10
m/s,则在这1
s内该物体的:
(
)
A.速度变化的大小可能小于4
m/s
B.速度变化的大小可能大于10
m/s
C.加速度的大小可能小于4
m/s2
D.加速度的大小可能大于10
m/s2
【答案】BD
【解析】
当末速度与初速度方向相同时,v0=6m/s,vt=10m/s,t=1s,则加速度:a==m/s2=4m/s2,加速度的大小为6m/s2,方向与初速度的方向相同,选项AC错误;当末速度与初速度方向相反时,vt=-10m/s,则加速度:a==m/s2=-16m/s2,加速度的大小为16m/s2,方向与初速度的方向相反,选项BD正确。
【名师点睛】物体作匀变速直线运动,取初速度方向为正方向,1s后末速度方向可能与初速度方向相同,为10m/s,也可能与初速度方向相反,为-10m/s,根据加速度的定义式a=求出加速度可能值,根据位移公式x=t求出位移可能的值。矢量的大小是其绝对值。对于矢量,不仅要注意大小,还要注意方向,当方向不明确时,要讨论.矢量的大小是指矢量的绝对值,矢量的符号是表示其方向的.
8.沿直线做匀变速运动的一列火车和一辆汽车的速度分别为v1和v2,v1、v2在各个时刻的大小如表所示,从表中数据可以看出:
(
)
t/s
0
1
2
3
4
v1/m·s-1
18.0
17.5
17.0
16.5
16.0
v2/m·s-1
9.8
11.0
12.2
13.4
14.6
A.火车的速度变化较慢
B.汽车的加速度较小
C.火车的位移在减小
D.汽车的位移在增加
【答案】AD
【名师点睛】解决本题的关键知道加速度是反映速度变化快慢的物理量,加速度大,速度变化快.从表格中数据可以看出,火车的速度均匀增大,汽车的速度均匀减小.通过速度方向是否改变判断位移是增加还是减小.通过比较加速度的大小比较谁速度变化快.
二、非选择题(本大题共2小题,每题10分,共20分)
9.如图所示,为测定气垫导轨上滑块的加速度,滑块上安装了宽度为3.0
cm的遮光板,滑块在牵引力作用下先后通过两个光电门,配套的数字毫秒计记录了遮光板通过第一个光电门的时间为Δt1=0.29
s,通过第二个光电门的时间为Δt2=0.11
s,遮光板从通过第一个光电门到开始遮住第二个光电门所用时间为Δt=3.57
s,求滑块的加速度.
【答案】 0.048
m/s2
【解析】 经过第一个光电门时的速度为
v1==m/s≈0.103
m/s,
经过第二个光电门时的速度为
v2==m/s≈0.273
m/s,
所以a==m/s2≈0.048
m/s2.
10.下表是通过测量得到的一辆摩托车沿直线加速运动时速度随时间的变化.
t/s
0
5
10
15
20
25
30
v/(m/s)
0
10
20
30
20
10
0
请根据测量数据:
(1)画出摩托车运动的v-t图象.
(2)求摩托车在第一个10
s内的加速度.
(3)根据画出的v-t图象,利用求斜率的方法求出第一个10
s内的加速度,并与上面计算的结果进行比较.
(4)求摩托车在最后15
s内的加速度.
【答案】 见解析1.下列各组中的物理量,都属于矢量的是:
(
)
A.速度、加速度、温度
B.位移、力、质量
C.速度的变化、位移、力
D.
加速度、时间、路程
【答案】C
【解析】
既有大小又有方向的物理量是矢量,则速度、加速度、位移、力以及速度的变化都有大小和方向,则都是矢量;而温度、质量和路程只有大小没有方向,则是标量;故选C.
【名师点睛】此题考查了学生对矢量和标量的理解;关键是知道矢量和标量的区别:矢量既有大小又有方向,而标量只有大小没有方向;容易出错的是对“速度的变化”的理解,速度的变化,其方向要看它的符号与正方向的关系.
2.下面几种运动情况,不可能的是:
(
)
A.物体的位移与加速度方向相反;
B.物体的速度与加速度方向相反;
C.物体的速度恒定,而加速度在变化;
D.物体的加速度恒定,而速度在变化。
【答案】C
【名师点睛】此题考查了速度、加速度及位移之间的关系;要知道当物体的加速度与速度同向时,物体做加速运动,反向时做减速运动;加速度恒定时,物体做匀变速运动,加速度变化时,物体做便加速运动;位移与加速度方向可以相同,也可以相反.
3.下列说法中正确的是:
(
)
A.加速度增大,速度一定增大
B.速度改变量△v越大,加速度就越大
C.物体有加速度,速度就增大
D.速度很大的物体,其加速度可以很小
【答案】D
【解析】
当物体的加速度方向与速度方向相反时,物体的加速度增大,速度会减小,选项A错误;根据加速度的定义可知速度改变量△v越大,加速度不一定越大,选项B错误;当物体的加速度方向与速度方向相反时,物体虽然有加速度,但是速度会减小,故物体有加速度,速度不一定会增大,选项C错误;速度很大的物体,其加速度可以很小,例如高速飞行的子弹,速度很大,加速度确为零,选项D正确;故选D.
【名师点睛】此题考查了速度和加速度的关系;要知道加速度是速度的变化率,加速度越大则速度变化越快;加速度和速度方向相同时,物体加速运动;加速度和速度方向相反时,物体做减速运动;加速度是由物体受力决定的,与速度大小无关.
4.一个质点做方向不变的直线运动,加速度的方向与速度方向相同,但加速度大小逐渐减小直至为零,该物体的运动情况可能是:
(
)
A.速度不断减小,当加速度减为零时,速度减到最小,而后做匀速运动
B.速度逐渐增大,当加速度减为零时,速度达到最大,
而后做匀速运动
C.速度不断减小,当加速度减为零时,速度也减到零,而后处于静止
D.位移逐渐增大,当加速度减小到零时,位移将不再增大
【答案】B
【名师点睛】此题考查了加速度、速度与位移的关系;解决本题的关键是知道加速度与速度方向相同时物体做加速运动,加速度减小说明速度增加得变慢了,仍是加速运动;当加速度为零时,速度出现最大;此题是易错题.
5.下列说法正确的是:
(
)
A.瞬时速度是物体在某一位置或某一时刻的速度
B.平均速度等于某段时间内物体运动的路程与所用时间的比值
C.平均速率就是平均速度的大小
D.速度增大,加速度一定增大
【答案】A
【解析】
瞬时速度是物体在某一位置或某一时刻的速度,选项A正确;平均速率等于某段时间内物体运动的路程与所用时间的比值,选项B错误;[]平均速率一般不等于平均速度的大小,选项C错误;
速度增大,加速度不一定增大,例如做匀加速直线运动的物体,选项D错误;故选A.
【名师点睛】此题是对平均速度和平均速率、瞬时速度等概念的考查;关键是理解概念的物理意义;平均速度等于位移和时间的比值,而平均速度等于路程和时间的比值;瞬时速度是某个位置或者某一时刻的速度,而平均速度是某段位移或者某段时间的速度.
6.关于速度和加速度的关系,下列说法正确的是:
(
)
A.加速度变大,说明速度一定变大
B.速度越来越大,加速度不可能越来越小
C.只要加速度不为零,速度一定变化
D.物体的速度变化越大,加速度越大
【答案】C
【名师点睛】此题考查对加速度概念的理解;要知道加速度是速度的变化率,加速度越大,则速度变化的越快;当速度和加速度同向时,物体做加速运动;当速度和加速度反向时物体做减速运动;这些都是易错的问题,需认真理解.
7.(多选)关于速度、速度的变化量、加速度,下列说法不正确的是:
(
)
A.物体运动时,速度的变化量越大,它的加速度一定越大
B.速度很大的物体,其加速度不可能为零
C.某时刻物体的速度为零,其加速度不可能很大
D.加速度方向一定与速度变化量的方向相同
【答案】ABC
【解析】
根据加速度的定义式,如果物体的速度变化大,但所需时间更长的话,物体速度的变化率可能很小,则加速度就会很小,故A错误;运动物体的速度很大,其加速度可能为零,例如匀速直线运动,故B错误;运动物体的速度为零,其加速度可能很大,刚开始发射的火箭,故C错误;D、根据加速度的定义式,可以知道与相同,故D正确。
【名师点睛】加速度是运动学中最重要的物理量,根据加速度的定义式可知物体的加速度等于物体的速度的变化率,加速度的方向就是物体速度变化量的方向,与物体速度无关,即物体的速度变化越快物体的加速度越大。
8.(多选)由静止开始做匀加速直线运动的火车在第10s末的速度为20m/s,则对于火车的加速度的说法正确的是:
(
)
A.
火车的加速度为—5
m/s2
B.
每秒速度变化了2m/s
C.
火车的加速度为5
m/s2
D.
火车的加速度与速度方向相同
【答案】BD
【解析】
根据加速度公式,可以得到火车的加速度,则每秒速度变化了,故A、C错误,B正确;因为火车做加速运动,知火车的加速度方向与初速度方向相同,故D正确。
【名师点睛】解决本题的关键掌握加速度的定义式,掌握判断物体做加速运动还是减速运动的方法,关键看加速度方向与速度方向的关系;加速度等于单位时间内速度的变化量,结合初末速度和时间求出加速度,当加速度方向与速度方向相同,火车做加速运动。
9.
有些国家为了交通安全,特制定了死亡加速度(500g,g取10
m/s2)这一数值以警世人,意思是如果行车的加速度超过此值将有生命危险.这么大的加速度,一般车辆是达不到的,但发生交通事故时,将会达到这一数值.试判断:两辆汽车以54
km/h的速度相向而撞,碰撞时间为2×10-3
s,请计算说明驾驶员是否有生命危险.
【答案】 见解析
【解析】 两辆汽车相撞时初速度大小v0=54
km/h=15
m/s,末速度vt=0,则加速度的大小a==
m/s2=7
500
m/s2=750
g>500
g,故驾驶员有生命危险.
10.如图为甲、乙两个质点沿x轴运动的v-t图象,请根据图象回答下列问题:
图1-5-11
(1)甲、乙两个质点分别做怎样的运动?
(2)它们的加速度大小分别为多少?方向如何?
(3)甲、乙两图线交点的物理意义.
【答案】 (1)见解析
(3)甲、乙两图线交点表示二者速度相同.
(2)1
m/s2 沿x轴正向 -
m/s2 沿x轴负向
(3)速度相同【知识与技能】
1.
理解加速度的概念,知道加速度是表示速度变化快慢的物理量,知道它的定义、公式、符号和单位。
2.
知道加速度是矢量,知道加速度的方向始终跟速度的改变量的方向一致,知道加速
度方向与速度方向相同或相反时,结果是速度随时间增加或减少。知道加速度跟速度改变量的区别。
【过程与方法】
1.经历将生活中的实际上升到物理概念的过程,理解物理与生活的联系。
2.帮助学生学会分析数据,归纳总结得出加速度。
【情感态度与价值观】
1.利用实例动画激发学
生的求知欲,激励
其
探索的精神。
2.领会人类探索自然规律中严谨的科学态度。
3.培养学生与他人合作的精神,并能将自己的见解与他人交流。
【教学重难点】
加速度是力学中的重要概念之一,
它是运动学与动力学的桥梁,也是高中一年级物理课中比较难懂的概念,它比速度的概念还抽象。对加速度的概念及物理意义的理解,是本节课的重点。学生对“速度的大小与加速度的大小没有直接的关系,速度变化大,加速度不一定大”的理解有一定的困难,这是本节的难点。
【教学过程】
★知识点
※知识点一、加速度
1.定义:加速度是速度的变化量与发生这一变化所用时间的比值。用a表示。
2.定义式:a=。
3.单位:在国际单位制中为米每二次方秒,符号是m/s2或m·s-2。
4.物理意义:表示运动物体速度变化快慢的物理量;加速度在数值上等于单位时间内速度的变化量。
※知识点二、加速度方向与速度方向的关系
1.在直线运动中,速度变化量Δv=v-v0的方向可能与初速度v0相同,也可能相反.
2.(1)加速直线运动:加速度方向与初速度方向相同.
(2)减速直线运动:加速度方向与初速度方向相反.
特别提醒:加速度的方向总是与速度变化方向相同!所以,在直线运动中,加速度的方向可能与初速度v0相同,也可能相反。
※知识点三、从v-t图象看加速度
1.v-t图象反映了物体的速度随时间变化的规律.
2.在v-t图象中,从图线的倾斜程度(斜率大小)就能判断加速度小.倾角(图线与横坐标轴的夹角)越大,加速度越大.
3.匀变速直线运动的v-t图象是一条倾斜的直线,直线的斜率表示加速度.比值就是加速度的大小。
★重难点一、加速度★
★速度v、速度变化量Δv和加速度a的比较
特别提醒:
(1)公式Δv=v2-v1中各量都是矢量,只有物体做直线运动时,才可应用代数运算计算Δv。
(2)公式v=、a=是定义式,确定了相关物理量的大小关系,同时也都是矢量式,确定了它们之间的方向关系。
★“速度大、速度变化大、速度变化快”三种不同的情况
(1)速度大:表示物体运动得快,位置变化快,速度大,速度的变化不一定大.如飞机在高空匀速飞行时,速度v很大,而速度的变化却为零.
(2)速度变化大:表示速度的变化(Δv=v-v0)大,与发生这一变化所需的时间Δt无关.
(3)速度变化快:表示相同时间内速度变化大,速度变化快.速度变化的快慢不仅与速度变化量的大小有关,还与发生这样变化所用时间的长短有关.
★应用定义式a=求解加速度
(1)公式中Δv=v2-v1,是矢量式.
①在单一方向的直线运动中,如果是加速运动,则Δv的方向与运动方向相同;如果是减速运动,则Δv的方向与运动方向相反.
②在有折返的直线运动中,若v2与v1方向相反,则Δv=|v2|+|v1|,方向与v2方向相同.
(2)a始终与Δv的方向相同.
【典型例题】关于物体的运动,不可能发生是
A.速度很大而加速度却很小
B.加速度逐渐减小,而速度逐渐增大
C.加速度方向始终保持不变,而速度的方向发生改变
D.加速度(不为零)保持不变,速度也保持不变
【答案】D
【名师点睛】加速度表示物体速度变化的快慢,速度表示物体运动的快慢,两者没有直接关系,加速度减小,速度可能减小.加速度方向不变,速度方向可能改变.加速度为零时,速度的变化率为零,本题考查对加速度和速度关系的理解,关键抓住加速度与速度无关。
【针对训练】对于加速度的理解,下列说法不正确的是(
)
A、物体的速度变化越快,它的加速度就越大
B、物体的速度为零时,加速度就为零
C、物体的加速度很大时,速度不一定很大
D、物体的速度变化率越大,它的加速度就越大
【答案】B
【解析】加速度是反映速度变化快慢的物理量,速度变化越快,加速度越大,故A正确;物体的速度为零,加速度不一定为零,比如自由落体运动的初始时刻,速度为零,加速度不为零,故B不正确;加速度很大,速度变化很快,但是速度不一定大,故C正确;加速度等于速度的变化率,物体的速度变化率越大,越大,故D正确。本题选不正确的,故选:B。
【名师点睛】加速度等于单位时间内的速度变化量,反映速度变化快慢的物理量,与速度的变化量及所用的时间有关,由此即可得知各选项的正误。解决本题的关键知道加速度的物理意义,知道加速度的大小与速度大小、速度变化量的大小无关。
★重难点二、加速度方向与速度方向的关系★
★思考问题
1.直线运动中,加速度为负值,物体一定做减速运动吗?
【提示】 物体做加速还是减速运动,取决于速度与加速度的方向关系,而不是取决于加速度的正负.
2.物体A的加速度为2
m/s2.物体B的加速度为-3
m/s2,则物体A的加速度大于物体B的加速度,这种说法对吗?
【提示】 不对.比较矢量的大小时看绝对值,正、负只表示方向,所以B的加速度大于A的加速度.
3.速度和加速度的正负的含义是什么?
【提示】因为速度和加速度都是矢量,其正负号仅表示方向,不表示大小.
4.只要a>0,速度就增大;只要a<0,速度就减小,这样理解对吗?
【提示】不对.物体速度增大还是减小是由速度与加速度的方向决定的,只要二者同向,速度就增大,只要反向,速度就会减小.
规律总结
加速度与速度的方向决定物体是加速还是减速:物体是加速还是减速与加速度的变化和加速度的正、负无关,可总结如下:
对加速度大小和方向的进一步理解
【典型例题】下列描述的运动中,可能存在的是(
)
①速度变化很大,加速度却很小
②速度方向为正,加速度方向为负
③速度变化的方向为正,加速度方向为负
④速度变化越来越快,加速度越来越小
A.
①②
B.
①③
C.
②③
D.
②④
【答案】A
【解析】①速度变化很大,但时间不太知道,所以加速度大小也不能确定,可能很小,也可能较大,所以可能存在,故是正确的;②速度方向为正,但速度变化为负,所以加速度方向也为负,故是正确的;③速度变化的方向为正,则加速度方向一定为正,故是错误的;④速度变化越来越快,则加速度大小也越来越大,故是错误的。
【名师点睛】速度与加速度均是矢量,速度变化的方向决定了加速度的方向,却与速度方向无关.同时加速度增加,速度可能减小,所以加速度的方向决定速度增加与否。
【针对训练】一个质点做方向不变的直线运动,加速度的方向始终与速度方向相同,但加速度大小逐渐减小直至为零,则在此过程中
(
)
A、速度逐渐减小,当加速度减小到零时,速度达到最小值
B、速度逐渐增大,当加速度减小到零时,速度达到最大值
C、位移逐渐增大,当加速度减小到零时,位移将不再增大
D、位移逐渐减小,当加速度减小到零时,位移达到最小值
【答案】B
【名师点睛】知道加速度是描述速度变化快慢的物理量,判断物体速度增加还是减小是看物体的速度方向与加速度方向关系。判读位移大小的变化是看初位置与某位置的距离,清楚物理量的物理意义,要掌握某一个量的变化是通过哪些因素来确定的。
★重难点三、从v-t图象看加速度★
★思考问题
1.在v-t图象上有一条在t轴下方平行于t轴的直线表示物体做怎样的运动?加速度多大?
【提示】 在t轴下方平行于t轴的直线表示物体做匀速直线运动,方向与规定的正方向相反,其加速度为零.
2.在v-t图象中,图线的倾斜程度的不同反映的运动有何不同?
【提示】 图线的倾斜程度即斜率,表示物体运动的加速度,倾斜程度不同说明物体运动的加速度不同.
3.从速度—时间(v-t)图象可以得到的信息
【提示】
(1)物体运动的初速度,即图象中的纵轴截距.
(2)根据a=计算出加速度的大小.
(3)物体是加速运动,还是减速运动.
(4)物体在某一时刻的速度或物体达到某一速度所需要的时间.
(5)物体在某一段时间内的位移.
【典型例题】如图为某物体做直线运动的v-t图象。试分析物体在各段时间内的运动情况并计算各阶段加速度的大小和方向。
【答案】见解析
【名师点睛】速度-图象中直线的斜率表示加速度的大小,图象在时间轴的上方,表示速度为正,在时间轴的下方,表示速度为负,运动的方向与选取的正方向相反;掌握住速度时间的含义,图象中直线的斜率表示加速度的大小.逐项分析即可。
【针对训练】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、在末,速度为
B、内,加速度为
C、内,做速度方向向西的加速运动
D、内,做速度方向向东的加速运动
【答案】C