运动的描述课后提升训练五1.5速度变化快慢的描述——加速度新人教版必修1

课后提升训练 五 速度变化快慢的描述——加速度
(25分钟　50分)
一、选择题(本题共6小题,每小题5分,共30分)
1.关于速度、速度改变量、加速度,正确的说法是　(　　)
A.物体运动的速度改变量很大,它的加速度一定很大
B.速度很大的物体,其加速度可以很小,可能为零
C.某时刻物体的速度为零,其加速度一定为零
D.加速度很大时,运动物体的速度一定很大
【解题指南】解答本题必须正确理解“速度大”、“速度变化大”和“速度变化快”的含义
(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。
(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,还与发生该变化所需时间的长短有关。
【解析】选B。由a=知,速度改变量Δv很大,它的加速度不一定很大,A错。沿直线匀速飞行的飞机,速度很大,加速度为零,B对。做变速运动的物体一定有加速度,但它的速度有时可能为零,C错。弹药爆炸瞬间,炮弹的加速度很大,但速度较小,D错。
【补偿训练】
下列关于速度和加速度的说法中,正确的是　(　　)
A.加速度与速度没有直接的联系,速度很大时,加速度可大可小也可为零
B.当加速度与速度方向相同且加速度减小时,物体做减速运动
C.物体的速度变化量越大,加速度越大
D.物体的速度越大,加速度越大
【解析】选A。加速度与速度没有直接关系,选项A正确;D错误;当加速度与速度同方向时,物体做加速运动,选项B错误;速度的变化量大,不一定其变化率也大,加速度不一定也大,选项C错误。
2.蹦床是运动员在一张绷紧的弹性网上蹦跳、翻滚并做各种空中动作的运动项目。一个运动员从高处自由落下,以大小为8m/s的竖直速度着网,与网作用后,沿着竖直方向以大小为10 m/s的速度弹回。已知运动员与网接触的时间为
Δt=1.2s,那么运动员在与网接触的这段时间内平均加速度的大小和方向分别为　(　　)
A.15 m/s2,向上　　　　　　 B.15 m/s2,向下
C.1.67 m/s2,向上 D.1.67 m/s2,向下
【解析】选A。取着网前的速度方向为正方向,则v1=8m/s,v2=-10m/s,则a==m/s2=-15 m/s2,负号说明加速度的方向与正方向相反,即向上。
【补偿训练】
火车紧急刹车时,在15s内速度从54 km/h均匀减小到零,火车的加速度为(　　)
A.1 m/s2　　　　　　B.-1 m/s2
C.1.5 m/s2 D.-1.5 m/s2
【解析】选B。火车的初速度v0=54km/h=15 m/s,末速度v=0,故火车刹车时的加速度a==m/s2=-1 m/s2,B选项正确。
【易错提醒】计算加速度时注意的问题
(1)物体沿直线运动时,一般情况下,规定初速度的方向为正方向,和正方向相同的物理量前面加“+”号(一般省略),和正方向相反的物理量前面加“-”号,这样就把矢量运算转化成标量运算。
(2)用Δv=v2-v1求速度变化量大小时,应先按选取的正方向确定v1、v2的正负值。3.(2017·金华高一检测)一物体做直线运动,某时刻速度的大小为4m/s,2 s后速度的大小变为8 m/s。在这2 s内该物体的　(　　)
A.速度变化的大小可能大于8 m/s
B.速度变化的大小可能小于4 m/s
C.加速度的大小可能大于8 m/s2
D.加速度的大小可能小于2 m/s2
【解析】选A。若末速度的方向与初速度方向相同,则速度变化量
Δv=v2-v1=(8-4)m/s=4 m/s,加速度a==m/s2=2 m/s2。若末速度的方向与初速度方向相反,则速度变化量Δv=v2-v1=(-8-4)m/s=-12 m/s,加速度a==m/s2=
-6 m/s2。负号表示方向。故A正确,B、C、D错误。
4.一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
【解析】选B。因加速度与速度方向相同,故质点速度要增加,只是速度增加变慢一些,最后速度达到最大值,A错误,B正确;因质点沿直线运动方向不变,所以位移一直增大,C、D错误。
【易错提醒】本题容易出现两个易错点:
(1)误认为加速度减小,则速度也不断减小。其实速度大小变化由加速度和速度方向关系来判定。
(2)误认为加速度减小至零,则速度也为零。其实加速度大小与速度大小无必然联系。
5. (多选)甲、乙两物体的速度—时间图象如图所示,下列说法正确的是　(　　)
A.甲、乙两物体均做变速直线运动
B.t0时刻两物体相遇
C.a甲>a乙
D.0～t0内v甲>v乙;t0时刻后v乙>v甲
【解析】选A、D。v-t图象为一倾斜直线,故甲、乙均做变速直线运动,且a乙>
a甲,选项A正确,选项C错误;从图象可以看出,选项D正确;t0时刻,v甲=v乙,但无法判定二者是否相遇,选项B错误。
6. (多选)如图是某物体做直线运动的v-t图象,由图象可得到的正确结果是　(　　)
A.t=1s时,物体的加速度大小为1.0m/s2
B.t=5s时,物体的加速度大小为0.75m/s2
C.第3s内物体的位移大小为1.5m
D.物体在加速过程中的速度变化率比减速过程中的速度变化率大
【解析】选B、D。物体前2 s内做加速直线运动,加速度大小a1==1.5 m/s2,选项A错误;3 s到7 s物体做减速直线运动,加速度大小a2==0.75 m/s2,选项B正确;第3 s内物体做匀速直线运动,通过的位移x=3.0×1 m=3 m。选项C错误;由于a1>a2,故加速过程中的速度变化率比减速过程中的速度变化率大,选项D正确。
二、非选择题(本题共2小题,共20分)
7.(10分)有些国家的交管部门为了交通安全,特意制定了死亡加速度为500g(g取10m/s2),以警示世人。意思是如果行车加速度超过5 000 m/s2,将有生命危险。这么大的加速度,一般车辆是达不到的,但是如果发生交通事故时,将会达到这一数值。试判断:两辆车以36 km/h的速度相向而撞,碰撞时间为1.2×10-3s,驾驶员是否有生命危险?
【解析】由题意,根据加速度的定义可得:v0=36km/h=10 m/s
a==m/s2=-8.33×103m/s2,
因为加速度大小为8.33×103m/s2>500g,即两车相撞时的加速度超过了死亡加速度的值,所以有生命危险。
答案:见解析
【补偿训练】
我国空军科研人员在飞机零高度、零速度的救生脱险方面的研究已取得成功。由于飞机发生故障大多是在起飞、降落阶段,此时的高度称为零高度。另外在飞行过程中会出现突然停机现象,在这种情况下,飞行员脱险非常困难。为了脱离危险,飞行员必须在0.1s的时间内向上弹离飞机,若弹离飞机的速度为20 m/s,试判断弹离飞机过程的加速度是多大。
【解析】根据加速度的定义式知,飞行员弹离过程中的加速度a=,
代入数据可得:a=200m/s2。
答案:200m/s2
8.(10分)(2017·福州高一检测)卡车以v0=10m/s的速度在平直公路上匀速行驶,因为道口出现红灯,司机从较远的地方开始刹车,使卡车减速前进,当速度减至v=2m/s时,交通信号灯转为绿灯,司机当即放开刹车,并且只用了原来一半的时间就加速到了原来的速度。已知从开始刹车到汽车恢复到原来的速度,整个过程用时t=12s,司机的反应时间忽略不计,求:
(1)卡车减速所用的时间t1和加速所用的时间t2。
(2)卡车减速时的加速度a1与加速时的加速度a2。
【解析】(1)由题意知t1+t2=t,t2=t1联立解得t1=8s,t2=4s。
(2)以汽车运动的方向为正方向。
减速阶段,a1==-1m/s2,负号表示加速度的方向与卡车运动方向相反。
加速阶段,a2==2m/s2,加速度方向与卡车运动方向相同。
答案:(1)8s　4 s　(2)-1 m/s2,方向与卡车运动方向相反　2 m/s2,方向与卡车运动方向相同