第4节 加速度
一、单项选择题
1.甲、乙为两个在同一直线上运动的物体,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
解析:选C.加速度是矢量,符号不表示大小,而是表示方向,正号表示与规定的正方向相同,负号表示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.
2.若汽车的加速度方向与速度方向相反,当加速度增大时( )
A.汽车速度增加的越来越慢
B.汽车速度增加的越来越快
C.汽车速度减小的越来越快
D.汽车速度减小的越来越慢
解析:选C.汽车的加速度方向与速度方向相反,汽车在做减速运动,速度减小;加速度增大,汽车速度减小得越来越快,C正确.
3.
纯电动汽车不排放污染空气的有害气体,具有良好的发展前景,现对如图所示的纯电动汽车的加速性能进行测试.某次测试中,经过10 s,汽车由静止加速到72 km/h.将该过程视为匀加速直线运动,这段时间内汽车的加速度为( )
A.2.0 m/s2 B.7.2 m/s2
C.3.6 m/s2 D.1.0 m/s2
解析:选A.72 km/h=20 m/s,则汽车的加速度为:a== m/s2=2 m/s2.
4.
(2019·河北定州中学月考)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,物体做减速运动,故C正确,A、B、D错误.
5.一辆汽车正在公路上行驶,关于汽车的运动,下列说法正确的是( )
A.汽车运动的速度改变量越大,加速度一定越大
B.速度很大的汽车,其加速度可能很小,但不能为零
C.某时刻汽车速度为零,其加速度可能很大
D.汽车加速度很大时,其速度一定很大
解析:选C.汽车的速度改变量越大,加速度不一定越大,因为加速度与速度改变量和时间间隔两个因素有关,选项A错误;速度很大的汽车,加速度可能很小,也可能为零,例如匀速行驶的汽车,选项B错误;汽车速度为零时,加速度可能很大,例如汽车刚启动时,选项C正确,D错误.
6.关于速度、速度改变量、加速度,正确的说法是( )
A.物体运动的加速度很大,它的速度改变量一定很大
B.静止的物体,加速度一定为0
C.加速度很大时,运动物体的速度不一定很大
D.速度变化越来越快,加速度越来越小
解析:选C.根据a=知,加速度很大,物体速度变化量不一定大,故A错误;静止的物体加速度不一定为0,故B错误;加速度很大,可知速度变化快,但是速度不一定大,故C正确;加速度是反映速度变化快慢的物理量,速度变化越来越快,加速度越来越大,故D错误.
二、多项选择题
7.(2019·山东济宁期中)核潜艇是国家的战略利器,也是国家安全的重要保证.某核潜艇在充满未知的深海独自执行任务,做变速运动,关于核潜艇在变速运动过程中的速度、加速度、速度变化量的关系,下列说法中正确的是( )
A.核潜艇某时刻的加速度等于0,但速度可以不为0
B.核潜艇的加速度方向向东,速度变化量的方向可以向西
C.核潜艇做直线运动,后一阶段的加速度比前一阶段小,但速度可以比前一阶段大
D.核潜艇的速度变化量很大,但加速度可能很小
解析:选ACD.根据a=知B错误,D正确;再由a与v关系知A、C均正确.
8.下列运动可能出现的是( )
A.物体的加速度增大,速度反而减小
B.物体的加速度减小,速度反而增大
C.物体的速度为零时,加速度却不为零
D.物体的加速度始终不变,速度也始终不变
解析:选ABC.物体做减速运动时,加速度可增可减,A正确;物体做加速运动时,加速度可增可减,B正确;汽车启动瞬间加速度不为0,C正确;物体有加速度,速度就变化,D错误.
9.物体运动的初速度为6 m/s,经过10 s速度的大小变为20 m/s,则加速度大小可能是( )
A.0.8 m/s2 B.1.4 m/s2
C.2.0 m/s2 D.2.6 m/s2
解析:选BD.设初速度方向为正方向,根据a=,后来20 m/s的速度方向可能与初速度的方向相同,也可能相反,相同时a1= m/s2=1.4 m/s2,相反时a2= m/s2=-2.6 m/s2,故B、D正确.
10.(2019·长春高一检测)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.下列说法中正确的是(均以初速度方向为正方向)( )
A.10 s内火箭的速度改变量为10 m/s
B.2.5 s内汽车的速度改变量为-30 m/s
C.火箭的速度变化比汽车快
D.火箭的加速度比汽车的加速度小
解析:选BD.以初速度方向为正方向.火箭的速度改变量Δv=v2-v1=100 m/s-0=100 m/s,选项A错误;108 km/h=30 m/s,汽车的速度改变量Δv′=v′2-v′1=0-30 m/s=-30 m/s,选项B正确;根据a=得,火箭的加速度a1===10 m/s2,汽车的加速度a2===-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慢,选项C错误,D正确.
三、非选择题
11.足球运动员在罚点球时,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.
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
12.某同学为了测定气垫导轨上滑块的加速度,他在滑块上安装了宽度d=2 cm的遮光板,如图所示.然后利用气垫导轨和数字毫秒计记录了遮光板通过第一个光电门所用的时间为Δt1=0.1 s,通过第二个光电门的时间为Δt2=0.05 s,遮光板从开始遮住第一个光电门到开始遮住第二个光电门的时间为t=2 s,试计算滑块的加速度大小.
解析:设遮光板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.
答案:0.1 m/s2
13.有些国家的交管部门为了交通安全,特制定了死亡加速为500g(g取10 m/s2)这一数值以警示世人.意思是如果行车加速度超过此值,将有生命危险.这么大的加速度,一般车辆是达不到的,但是如果发生交通事故时,将会达到这一数值.试判断:
两辆摩托车以36 km/h的速度相向而撞,碰撞时间为2×10-3s,驾驶员是否有生命危险?
解析:摩托车的初速度v0=36 km/h=10 m/s,
末速度vt=0
这一碰撞过程的时间Δt=2×10-3s
由加速度的定义式a=
得加速度的大小为a== m/s2=5×103 m/s2=500g,所以驾驶员有生命危险.
答案:有生命危险