课件54张PPT。第4节
加 速 度 一、加速度
1.文字表述:物体___________________跟发生这一变
化所用_________之比,用字母______表示。? 运动速度的变化 时间 a 2.标矢性:
(1)大小:a= ,式中v0表示物体运动的_____
_____,vt表示物体运动的___________,vt-v0表示物
体___________________。?
(2)方向:加速度是_________,方向与___________
_______相同。?初速度 末速度 运动速度的变化 矢量 速度变化的方向 3.单位:米/秒2,读作“ _________________”,
符号是________________。? 米每二次方秒 m/s2或m·s-2 4.物理意义:描述物体_________________的快慢。?
5.“我国的新型战斗机′歼20′飞得很快。”话中的
“快”的含义是______。(选填:A.加速度大 B.速度
大)? 运动速度变化 B “小轿车比公交车起步快。”话中的“快”的含义是
______。?(选填:A.加速度大 B.速度大) A 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_______________
相同。?
(2)减速直线运动:加速度方向与_______________相
反。? 初速度方向 初速度方向 3.加速度与速度的关系,下列叙述正确的有_____。?
①物体A的加速度为aA=2 m/s2,则物体做加速运动。
②物体B的加速度为aB=-3 m/s2,则物体可能做加速运
动。
③某物体的加速度为-1 m/s2,初速度为-2 m/s,则该
物体做加速运动。②③一 认识加速度
1.认识加速度正负:
(1)应用规则:
研究直线运动时,我们一般先确定某一方向为正方向,若加速度的方向与正方向一致,则为正值;否则为负值。通常情况下选初速度的方向为正方向。(2)物理意义:
加速度的“+”和“-”号,只表示方向,不表示大小。例如:A物体的加速度为-6 m/s2,而B物体的加速度为1 m/s2,我们说A物体的速度变化比B物体快,A物体的加速度比B物体的大。(3)与物体运动性质的关系:
①物体的加速度为负,表示加速度的方向与规定的正方向相反;若物体的速度方向也与规定的正方向相反,那么加速度的方向与速度方向相同,物体做加速运动。只要加速度与速度同向,物体就做加速运动。②“正”的加速度不一定表明物体做加速运动,“负”的加速度也不一定表明物体做减速运动。2.加速度、速度、速度变化量的比较:【思考·讨论】
情境:如图为猎豹、蜻蜓、歼-20战斗机的运动图像。图甲中猎豹捕食时能在4 s内速度由零增加到30 m/s。
图乙中以9 m/s的速度运动的蜻蜓能在1 s内停下来。
图丙中歼-20战斗机在试飞时以600 m/s的速度在空中匀速飞行。讨论:(1)哪一个物体的速度最大?哪一个物体的速度变化量最大? (物理观念)
提示:歼-20战斗机的速度最大。猎豹的速度变化量最大,为30 m/s。(2)哪一个物体的加速度最大?蜻蜓的加速度和猎豹的
加速度符号相反说明什么问题? (科学思维)
提示:猎豹的加速度为a1= m/s2=7.5 m/s2
蜻蜓的加速度为a2= m/s2=-9 m/s2
歼-20战斗机速度不变,加速度为零,故蜻蜓的加速度
最大。符号相反表明两者的加速度方向相反,猎豹的加速度为正值,加速度与速度同向,猎豹做加速运动;蜻蜓的加速度为负值,加速度与速度方向相反,蜻蜓做减速运动。【典例示范】
(2019·福州高一检测)关于速度、速度改变量、加速度,下列说法正确的是 ( )A.物体运动的速度改变量很大①,它的加速度一定很大
B.速度很大②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零③,其加速度一定为零
D.加速度很大④时,运动物体的速度一定很大【审题关键】【解析】选B。加速度是单位时间内速度的变化量,与速度无必然联系,则B正确,A、C、D错误。【素养训练】
1.关于速度和加速度的关系,下列说法正确的是
( )
A.速度变化得越多,加速度就越大
B.速度变化得越快,加速度就越大
C.加速度方向保持不变,速度方向也保持不变
D.加速度大小不断变小,速度大小也不断变小【解析】选B。“速度变化得越多”是指Δv越大,若
所用时间Δt也很大,则 就不一定大,故A错;“速
度变化得越快”是指速度的变化率 越大,即加速度
a越大,B正确;加速度方向保持不变,速度方向可能
变,也可能不变,当物体做减速直线运动时,v=0以后
就反向运动,如竖直向上抛出的物体,故C错;物体在运动过程中,若加速度方向与速度方向相同,尽管加速度在变小,但物体仍在加速,直到加速度a=0时,速度就达到最大了,故D错。2.(2019·德州高一检测)一质点自原点开始在x轴上运动,初速度v0>0,加速度a>0,a值不断减小直至为零的过程中,质点的 ( )
A.速度不断减小,位移不断减小
B.速度不断减小,位移继续增大C.速度不断增大,当a=0时,速度达到最大,位移不断增大
D.速度不断减小,当a=0时,位移达到最大值【解析】选C。由于初速度v0>0,加速度a>0,即速度和加速度同向,不管加速度大小如何变化,速度都是在增加的,当加速度减小时,相同时间内速度的增加量变小,即逐渐增加得慢了;当a=0时,速度达到最大值,此后以该最大速度做匀速直线运动,位移不断增大,C正确。【补偿训练】
1.一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,但加速度的大小逐渐减小直至为零。则在此过程中 ( )
A.速度逐渐减小,当加速度减为零时,速度达到最小值B.速度逐渐增加,当加速度减为零时,速度达到最大值
C.位移逐渐增大,当加速度减为零时,位移将不再增大
D.位移逐渐减小,当加速度减为零时,位移达到最小值【解析】选B。加速度方向始终与速度方向相同,故质点做加速运动,加速度减小说明质点速度增加得慢了,当加速度减小至0时质点速度达到最大,并以此速度做匀速运动。所以质点的速度先增加后不变,速度方向不变,故位移始终增加。所以A、C、D错误,B正确。2.关于加速度的概念,下列说法中正确的是 ( )
A.加速度就是加出来的速度
B.加速度反映了速度变化的大小
C.加速度反映了速度变化的快慢
D.加速度为正值,表示速度的大小一定越来越大【解析】选C。只要物体的速度发生变化就产生加速度,加速度并非加出来的速度,是反映物体速度变化快慢的物理量,与速度的变化量无关,求加速度不仅要看速度变化量的大小,还应该知道所用时间,故A、B错误,C正确;加速度的方向和初速度方向相同时,速度越来越大,加速度为正,若速度方向和加速度方向相反,速度的大小并非一直增大的,故D错误。二 加速度的计算
1.选择正方向,将初、末速度含着方向符号代入加速度定义式进行求解。
2.利用加速度定义式求解的加速度一定是该过程的平均加速度,只有速度均匀变化时,平均加速度才等于瞬时加速度。【典例示范】
(2019·厦门高一检测)沪杭高铁是连接上海和杭州
的现代化高速铁路,试运行时的最大时速达到了413.7
公里,再次刷新世界纪录。沪杭高速列车在一次试运
行中由A站开往B站,A、B车站间的铁路为直线①。技
术人员乘此列车从A车站出发,列车从静止加速②到100 m/s,用了250 s时间,然后匀速运动了10分钟后,列车做减速运动②,经过300 s后刚好停在B车站。求此高速列车加速、减速时的加速度。【审题关键】【解析】加速阶段的加速度a1= m/s2
=0.4 m/s2
减速阶段加速度a2= m/s2≈-0.33 m/s2。
答案:0.4 m/s2,方向与运动方向相同 0.33 m/s2,
方向与运动方向相反【规律方法】利用a= 计算加速度的方法
(1)规定正方向:
一般规定初速度的方向为正方向,和正方向相同的取
“+”(一般省略),和正方向相反的取“-”,这样就
把矢量运算转化成标量运算。
(2)求出速度变化量Δv,并找准与之对应的时间Δt。(3)计算加速度,并对其方向加以解释。a为正,说明加速度与规定的正方向相同;a为负,说明加速度与规定的正方向相反。【素养训练】
1.(多选)由静止开始速度均匀增加的沿直线运动的火车在第10 s末的速度为20 m/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2 m/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【解析】选B、D。根据加速度定义,可以得到火车的
加速度a= m/s2=2 m/s2,则每秒速度变化了
2 m/s,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速度方向相同,故D正确。2.(2019·泉州高一检测)如图所示,航天飞机以100 m/s的速度着陆,在25 s内就可停下来,而以8 m/s的速度飞行的蜻蜓能在1 s内停下来。在以上两种情况中,哪一个的加速度大?【解析】蜻蜓的速度变化量为:0-8 m/s=-8 m/s,蜻
蜓的加速度为: =-8 m/s2;
航天飞机的速度变化量为:0-100 m/s=-100 m/s,
航天飞机的加速度为: =-4 m/s2。
答案:蜻蜓的加速度大【补偿训练】
计算下列物体的加速度:
(1)在高速公路上汽车做匀加速运动,经3 min速度从54 km/h 提高到144 km/h。
(2)一子弹击中木板时的速度是800 m/s,历时0.2 s穿出木板,穿出时子弹的速度为300 m/s。【解析】(1)54 km/h=15 m/s,144 km/h=40 m/s,
根据加速度的定义式a= m/s2≈0.14 m/s2
(2)根据加速度的定义式
a= m/s2=-2 500 m/s2,
负号表示方向与初速度方向相反。
答案:(1)0.14 m/s2,方向与初速度方向相同
(2)2 500 m/s2,方向与初速度方向相反【拓展例题】加速度与速度、速度变化量的方向
【典例】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v1的方向相反
D.汽车的加速度方向与Δv的方向相反【解析】选C。速度是矢量,速度的变化量Δv=v2-v1,
根据图像可知,Δv的方向与初速度方向相反,而加速
度的方向与速度变化量的方向相同,所以加速度方向
与初速度方向相反,汽车做减速运动,故C正确,A、B、D错误。【课堂回眸】课堂检测·素养达标
1.关于加速度的方向,下列说法中正确的是 ( )
A.总与初速度的方向一致
B.总与平均速度的方向一致
C.总与速度变化的方向一致
D.总与位移的方向一致
【补偿训练】
(多选)关于速度、速度的改变量、加速度的关系,下列说法中正确的是 ( )
A.物体的速度不等于零,而加速度可能等于零
B.物体的速度改变越快,加速度就越大
C.物体的速度改变量越大,加速度就越大
D.物体的速度变化率越大,加速度就越大
2.(多选)(2019·三明高一检测)下列说法中的“快”,指加速度较大的是 ( )
A.小轿车比大卡车启动得快
B.客机能在一万米高空飞行得很快
C.乘汽车从烟台到济南,如果走高速公路能很快到达
D.汽车在紧急刹车的情况下,能够很快地停下来
3.一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8 s后指针指示到如图乙所示的位置,那么它的加速度约为( )
A.11 m/s2 B.-5.0 m/s2
C.1.4 m/s2 D.-1.4 m/s2
【补偿训练】
计算下列运动中的物体的加速度。
(1)某飞机的起飞速度是50 m/s,因地面跑道的限制,要求飞机在8 s内离开跑道,求飞机起飞时的最小加速度。
(2)一辆汽车正以54 km/h的速度行驶,因发生紧急情况关闭油门,刹车后做减速直线运动,经5 s停止,求汽车的加速度。
情境:如图所示,篮球以6 m/s的速度竖直向下碰地面,然后以4 m/s速度竖直向上反弹,碰地的时间为0.2秒。
问题:
(1)求篮球在这0.2秒内的速度变化量Δv;
(2)有的同学这样计算球的加速度:a== m/s2=-10 m/s2,他的方法对吗?为什么?若不对,则正确的方法如何?
课堂检测·素养达标
1.关于加速度的方向,下列说法中正确的是 ( )
A.总与初速度的方向一致
B.总与平均速度的方向一致
C.总与速度变化的方向一致
D.总与位移的方向一致
【解析】选C。根据加速度的定义式,加速度的方向总与速度变化的方向一致,与初速度、平均速度及位移的方向没有必然联系,则C正确,A、B、D错误。
【补偿训练】
(多选)关于速度、速度的改变量、加速度的关系,下列说法中正确的是 ( )
A.物体的速度不等于零,而加速度可能等于零
B.物体的速度改变越快,加速度就越大
C.物体的速度改变量越大,加速度就越大
D.物体的速度变化率越大,加速度就越大
【解析】选A、B、D。物体的速度不等于零,但如果速度变化量等于零,也就是说速度不变,根据公式a=知,加速度等于零,选项A正确;物体的速度改变越快,说明越大,则加速度就越大,选项B正确;物体的速度改变量Δv大,但速度变化率不一定大,加速度不一定大,选项C错误;加速度表示速度变化的快慢,速度变化率大说明速度变化快,加速度就大,选项D正确。
2.(多选)(2019·三明高一检测)下列说法中的“快”,指加速度较大的是 ( )
A.小轿车比大卡车启动得快
B.客机能在一万米高空飞行得很快
C.乘汽车从烟台到济南,如果走高速公路能很快到达
D.汽车在紧急刹车的情况下,能够很快地停下来
【解析】选A、D。启动得快指速度变化得快,即加速度大,A项正确;客机在高空飞行得快指的是速度大,B项错误;走高速公路能很快到达,指用时短,平均速度大,C项错误;汽车紧急刹车能够很快停下来指速度变化得快,即加速度大,D项正确。
3.一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8 s后指针指示到如图乙所示的位置,那么它的加速度约为( )
A.11 m/s2 B.-5.0 m/s2
C.1.4 m/s2 D.-1.4 m/s2
【解析】选D。由题图可知汽车的初速度v0=60 km/h≈16.7 m/s,末速度v=20 km/h≈5.6 m/s。由加速度的定义式得a== m/s2≈-1.4 m/s2,故选D。
【补偿训练】
计算下列运动中的物体的加速度。
(1)某飞机的起飞速度是50 m/s,因地面跑道的限制,要求飞机在8 s内离开跑道,求飞机起飞时的最小加速度。
(2)一辆汽车正以54 km/h的速度行驶,因发生紧急情况关闭油门,刹车后做减速直线运动,经5 s停止,求汽车的加速度。
【解析】(1)取飞机的起飞方向为正方向。飞机从跑道滑行起飞的末速度vt=
50 m/s,滑行的最长时间t=8 s。
由题意知飞机由静止启动,v0=0。
根据加速度公式得飞机起飞时的最小加速度
a== m/s2=6.25 m/s2。
(2)取汽车的初速度方向为正方向。汽车做减速直线运动的初速度v0=15 m/s,末速度vt=0,时间t=5 s。
则汽车的加速度
a== m/s2=-3 m/s2,
式中负号表示加速度方向与初速度方向相反。
答案:(1)6.25 m/s2,与起飞方向相同
(2)3 m/s2,与初速度方向相反
情境:如图所示,篮球以6 m/s的速度竖直向下碰地面,然后以4 m/s速度竖直向上反弹,碰地的时间为0.2秒。
问题:
(1)求篮球在这0.2秒内的速度变化量Δv;
(2)有的同学这样计算球的加速度:a== m/s2=-10 m/s2,他的方法对吗?为什么?若不对,则正确的方法如何?
【解析】(1)以向下为正方向,所以Δv=v2-v1=-4 m/s-6 m/s=-10 m/s
负号表示Δv的方向向上。
(2)不对。他没有注意速度的方向。
正确解法为:
以向下为正方向,v1=6 m/s,v2=-4 m/s,加速度为:a== m/s2=-50 m/s2
负号表示加速度方向与正方向相反,即向上。
答案:见解析
课时素养评价 四
加 速 度
一、选择题(本题共6小题,每题4分,共24分)
1.关于加速度,下列说法中正确的是 ( )
A.速度变化越大,加速度一定越大
B.速度变化一定,所用时间越短,加速度一定越大
C.速度变化越快,加速度不一定越大
D.速度为零,加速度一定为零
2.甲、乙两辆汽车均做加速直线运动,甲车的加速度为2 m/s2,乙车的加速度为-3 m/s2。下列说法正确的是 ( )
A.甲车的加速度大于乙车的加速度
B.甲车的加速度小于乙车的加速度
C.甲车的速度一定大于乙车的速度
D.甲车的速度一定小于乙车的速度
3.(2019·济南高一检测)物体的加速度为2 m/s2,表示该物体 ( )
A.每秒运动2 m
B.每经过1 s,其速度增大2 m/s
C.每经过1 s,其速度变化大小为2 m/s
D.每经过1 s,其速度减小2 m/s
4.若汽车的加速度方向与速度方向一致,当加速度减小时,则 ( )
A.汽车的速度在减小
B.汽车的速度先增大后减小
C.当加速度减小到零时,汽车静止
D.当加速度减小到零时,汽车的速度达到最大
5.如图所示,一足球以12 m/s的速度飞来,被一脚踢回,踢出时速度大小为
24 m/s,球与脚接触时间为0.1 s,则此过程中足球的加速度为 ( )
A.120 m/s2,方向与踢出方向相同
B.120 m/s2,方向与飞来方向相同
C.360 m/s2,方向与踢出方向相同
D.360 m/s2,方向与飞来方向相同
【补偿训练】
在赛车比赛中,车从静止开始加速运动到15 m/s的速度所用时间为0.1 s,则此过程中赛车的加速度为 ( )
A.150 m/s2,方向与赛车出发的方向相同
B.15 m/s2,方向与赛车出发的方向相同
C.150 m/s2,方向与赛车出发的方向相反
D.15 m/s2,方向与赛车出发的方向相反
6.北京时间2018年11月11日消息,国际乒联世界巡回赛奥地利公开赛中,中国选手樊振东接住了对手打来的速度大小为30 m/s的乒乓球,并将球以45 m/s 的速度反向扣杀,从接住到扣杀历时0.15 s,则乒乓球在被扣杀时平均加速度大小为 ( )
A.50 m/s2 B.100 m/s2
C.250 m/s2 D.500 m/s2
二、计算题(共2小题,36分。要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要标明单位)
7.(16分)(2019·厦门高一检测)如图所示,M99是一款性能先进的大口径半自动狙击步枪。步枪枪管中的子弹从初速度为0开始,经过0.002 s的时间离开枪管被射出。已知子弹在枪管内的平均速度是600 m/s,射出枪口瞬间的速度是1 200 m/s,射出过程中枪没有移动。求:
(1)枪管的长度。
(2)子弹在射出过程中的平均加速度。
8.(20分)物体做单向直线运动,到达A点时的速度为 5 m/s,经3 s到达B点时的速度为14 m/s,再经过4 s到达C点时的速度为19 m/s。求:
(1)物体从A到B的平均加速度的大小。
(2)物体从B到C的平均加速度的大小。
(3)物体从A到C的平均加速度的大小。
9.(6分)(多选)有两个物体都做加速度恒定的变速直线运动,则以下说法中正确的是 ( )
A.经过相同的时间,速度变化大的物体,它的加速度一定大
B.若初速度相同,则末速度大的物体加速度一定大
C.若加速度相同,初速度大的物体,其末速度一定大
D.在相同的时间内,加速度大的物体,其速度变化必然大
10.(6分)(多选)(2019·宁德高一检测)根据给出的速度和加速度的正负,对下列物体的运动性质的判断正确的是 ( )
A.v0<0,a>0,物体先做加速运动,后做减速运动
B.v0<0,a<0,物体做加速运动
C.v0>0,a<0,物体先做减速运动,后做加速运动
D.v0>0,a=0,物体做匀速直线运动
11.(6分)(2019·三明高一检测)如图所示,物体以5 m/s的初速度沿光滑的斜面向上做减速运动,经4 s滑回原处时速度大小仍为5 m/s,则物体的加速度为 ( )
A.10 m/s2,方向沿斜面向下
B.0
C.2.5 m/s2,方向沿斜面向下
D.5 m/s2,方向沿斜面向下
12.(22分)(2019·厦门高一检测)爆发性的加速度往往是跑车的卖点。如图所示的这款跑车由静止加速至100 km/h只需4.2 s。
(1)求此车的平均加速度大小。
(2)假设普通私家车的平均加速度为3 m/s2,它们需要多长时间才能由静止加速至100 km/h?
【补偿训练】
如图所示,足球运动员在罚点球时,球由静止获得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)守门员接触球瞬间,球的加速度的大小。
课时素养评价 四
加 速 度
一、选择题(本题共6小题,每题4分,共24分)
1.关于加速度,下列说法中正确的是 ( )
A.速度变化越大,加速度一定越大
B.速度变化一定,所用时间越短,加速度一定越大
C.速度变化越快,加速度不一定越大
D.速度为零,加速度一定为零
【解析】选B。根据a=可知,速度变化越大,加速度不一定越大,还要看变化的时间,故A错误;Δv一定,Δt越小,a越大,故B正确;由加速度的定义知C错误;加速度和速度的大小无关, 故D错误。
2.甲、乙两辆汽车均做加速直线运动,甲车的加速度为2 m/s2,乙车的加速度为-3 m/s2。下列说法正确的是 ( )
A.甲车的加速度大于乙车的加速度
B.甲车的加速度小于乙车的加速度
C.甲车的速度一定大于乙车的速度
D.甲车的速度一定小于乙车的速度
【解析】选B。加速度是矢量,有正负,正负表示方向,乙的加速度大,速度变化快,A选项错误,B选项正确;加速度是描述速度变化快慢的物理量,即物体速度的变化率,与速度的大小无关,C、D两项错误。
3.(2019·济南高一检测)物体的加速度为2 m/s2,表示该物体 ( )
A.每秒运动2 m
B.每经过1 s,其速度增大2 m/s
C.每经过1 s,其速度变化大小为2 m/s
D.每经过1 s,其速度减小2 m/s
【解析】选C。物体做变速运动,不同时间段内每1 s的位移不同,A错;仅凭所给条件不能确定物体是加速还是减速,B、D错;由Δv=aΔt得,每经过1 s,物体的速度变化量大小为2 m/s,C对。
4.若汽车的加速度方向与速度方向一致,当加速度减小时,则 ( )
A.汽车的速度在减小
B.汽车的速度先增大后减小
C.当加速度减小到零时,汽车静止
D.当加速度减小到零时,汽车的速度达到最大
【解题指南】求解此题应把握以下两点:
(1)加速度的方向决定汽车的运动性质(加速还是减速)。
(2)加速度的大小决定汽车速度变化的快慢。
【解析】选D。加速度方向与速度方向一致时,汽车做加速直线运动,速度一直增加,选项A、B错误。加速度减小说明速度变化越来越慢,但只要加速度不为零,速度就一直增加,当加速度减小到零时,汽车速度达到最大,C错,D对。
【总结提升】加速度与速度关系
(1)只要加速度a的方向和速度v的方向相同,物体的运动就是加速运动。a不变,则v均匀增加,即为匀加速运动;a增大,则v增加得越来越快;a减小,则v增加得越来越慢。
(2)只要加速度a的方向和速度v的方向相反,物体的运动就是减速运动。a不变,即v均匀减小,即为匀减速运动;a增大,则v减小得越来越快;a减小,则v减小得越来越慢。
5.如图所示,一足球以12 m/s的速度飞来,被一脚踢回,踢出时速度大小为
24 m/s,球与脚接触时间为0.1 s,则此过程中足球的加速度为 ( )
A.120 m/s2,方向与踢出方向相同
B.120 m/s2,方向与飞来方向相同
C.360 m/s2,方向与踢出方向相同
D.360 m/s2,方向与飞来方向相同
【解析】选C。设飞来速度为v0=12 m/s,踢出速度为vt=-24 m/s,a=
= m/s2 =-360 m/s2,则C正确,A、B、D错误。
【补偿训练】
在赛车比赛中,车从静止开始加速运动到15 m/s的速度所用时间为0.1 s,则此过程中赛车的加速度为 ( )
A.150 m/s2,方向与赛车出发的方向相同
B.15 m/s2,方向与赛车出发的方向相同
C.150 m/s2,方向与赛车出发的方向相反
D.15 m/s2,方向与赛车出发的方向相反
【解析】选A。设赛车出发方向为正方向,则速度vt=15 m/s,时间t=0.1 s,根据定义得a===150 m/s2,方向与赛车出发的方向相同。
6.北京时间2018年11月11日消息,国际乒联世界巡回赛奥地利公开赛中,中国选手樊振东接住了对手打来的速度大小为30 m/s的乒乓球,并将球以45 m/s 的速度反向扣杀,从接住到扣杀历时0.15 s,则乒乓球在被扣杀时平均加速度大小为 ( )
A.50 m/s2 B.100 m/s2
C.250 m/s2 D.500 m/s2
【解析】选D。以45 m/s方向为正方向Δv=45 m/s-(-30 m/s)=75 m/s,a==
500 m/s2方向与45 m/s方向相同,则D正确,A、B、C错误。
二、计算题(共2小题,36分。要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要标明单位)
7.(16分)(2019·厦门高一检测)如图所示,M99是一款性能先进的大口径半自动狙击步枪。步枪枪管中的子弹从初速度为0开始,经过0.002 s的时间离开枪管被射出。已知子弹在枪管内的平均速度是600 m/s,射出枪口瞬间的速度是1 200 m/s,射出过程中枪没有移动。求:
(1)枪管的长度。
(2)子弹在射出过程中的平均加速度。
【解析】(1)枪管的长度l=vt=600×0.002 m=1.2 m
(2)a== m/s2=6×105 m/s2
方向与子弹的速度方向相同。
答案:(1)1.2 m (2)6×105 m/s2,方向与子弹的速度方向相同
8.(20分)物体做单向直线运动,到达A点时的速度为 5 m/s,经3 s到达B点时的速度为14 m/s,再经过4 s到达C点时的速度为19 m/s。求:
(1)物体从A到B的平均加速度的大小。
(2)物体从B到C的平均加速度的大小。
(3)物体从A到C的平均加速度的大小。
【解析】物体做单向直线运动,物体的速度方向不发生改变。
(1)vA=5 m/s,vB=14 m/s,则物体的速度变化量为Δv1=vB-vA=9 m/s
物体从A到B的平均加速度的大小为
a1===3 m/s2
(2)vB=14 m/s,vC=19 m/s,物体速度的变化量为Δv2=vC-vB=5 m/s
物体从B到C的平均加速度的大小为
a2===1.25 m/s2
(3)vA=5 m/s,vC=19 m/s,物体的速度变化量为
Δv3=vC-vA=14 m/s
物体从A到C的平均加速度的大小为
a3===2 m/s2
答案:(1)3 m/s2 (2)1.25 m/s2 (3)2 m/s2
9.(6分)(多选)有两个物体都做加速度恒定的变速直线运动,则以下说法中正确的是 ( )
A.经过相同的时间,速度变化大的物体,它的加速度一定大
B.若初速度相同,则末速度大的物体加速度一定大
C.若加速度相同,初速度大的物体,其末速度一定大
D.在相同的时间内,加速度大的物体,其速度变化必然大
【解析】选A、D。 根据a=,相同的时间内,速度变化大,加速度一定大;加速度大,速度变化一定大,A、D正确;根据a=,加速度与三个因素有关,初速度相同,末速度大时,由于时间不确定,加速度不一定大,B错误;加速度相同,初速度大时,由于时间不确定,末速度也不一定大,C错误。
10.(6分)(多选)(2019·宁德高一检测)根据给出的速度和加速度的正负,对下列物体的运动性质的判断正确的是 ( )
A.v0<0,a>0,物体先做加速运动,后做减速运动
B.v0<0,a<0,物体做加速运动
C.v0>0,a<0,物体先做减速运动,后做加速运动
D.v0>0,a=0,物体做匀速直线运动
【解析】选B、C、D。v0与a同向时,做加速直线运动;v0与a反向时,做减速直线运动;a=0时,做匀速直线运动。则B、C、D正确,A错误。
11.(6分)(2019·三明高一检测)如图所示,物体以5 m/s的初速度沿光滑的斜面向上做减速运动,经4 s滑回原处时速度大小仍为5 m/s,则物体的加速度为 ( )
A.10 m/s2,方向沿斜面向下
B.0
C.2.5 m/s2,方向沿斜面向下
D.5 m/s2,方向沿斜面向下
【解析】选C。取初速度方向为正方向,则v0=5 m/s,v=-5 m/s,Δt=4 s,则a=== m/s2=-2.5 m/s2,即加速度大小为2.5 m/s2,方向沿斜面向下。则C正确,A、B、D错误。
12.(22分)(2019·厦门高一检测)爆发性的加速度往往是跑车的卖点。如图所示的这款跑车由静止加速至100 km/h只需4.2 s。
(1)求此车的平均加速度大小。
(2)假设普通私家车的平均加速度为3 m/s2,它们需要多长时间才能由静止加速至100 km/h?
【解析】(1)末速度vt=100 km/h= m/s≈27.78 m/s,平均加速度a==
m/s2≈6.61 m/s2
(2)所需时间t′== s=9.26 s
答案:(1)6.61 m/s2 (2)9.26 s
【补偿训练】
如图所示,足球运动员在罚点球时,球由静止获得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)守门员接触球瞬间,球的加速度的大小。
【解析】以30 m/s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方向相反。
答案:(1)300 m/s2 (2)400 m/s2