人教版高中物理 必修一 第一章 运动的描述 单元测试卷

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名称 人教版高中物理 必修一 第一章 运动的描述 单元测试卷
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资源类型 试卷
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科目 物理
更新时间 2020-09-30 15:50:23

文档简介

人教版高中物理 必修一 第一章 运动的描述 单元测试卷
一、单选题
1.(2019高一上·阳谷月考)下列情况中的运动物体,不能被看成质点的是
A.研究飞往火星宇宙飞船的最佳运行轨道
B.计算从北京开往上海的一列火车的运行时间
C.调整人造卫星的姿态,使卫星的照相窗口对准地面
D.研究各大行星绕太阳公转的周期
【答案】C
【知识点】质点
【解析】【解答】研究飞往火星宇宙飞船的最佳运行轨道时,飞船的形状对于轨道没有影响,可以忽略,能看成质点,A不符合题意;计算从北京开往上海的一列火车的运行时间,火车的大小和形状可以忽略,能看成质点,B不符合题意;调整人造卫星的姿态,卫星的形状和大小为研究的问题不可以忽略,不能看成质点,C符合题意;研究各大行星绕太阳公转的周期时,行星的大小相对于运动的轨迹可以忽略不计,能看成质点,D不符合题意.
故答案为:C
【分析】物体能否作为质点主要看本身的形状和大小对所研究的问题有没有影响。
2.(2020高一下·嘉兴期中)如图所示,一架执行救援任务的直升机悬停在上空,钻井平台位于直升机正下方,救生员抱着伤病员,缆绳正在将他们拉上直升机,若以救生员为参考系,则处于静止状态的是(  )
A.伤病员 B.直升机
C.钻井平台 D.直升机驾驶员
【答案】A
【知识点】参考系与坐标系
【解析】【解答】A.救生员与伤病员相对静止,所以以救生员为参考系,伤病员处于静止状态,A符合题意;
B.由于缆绳正在将救生员及伤病员拉上直升机,所以以救生员为参考系,直升机是向下运动的,B不符合题意;
C.由于救生员相对钻井平台向上运动,所以以救生员为参考系,钻井平台向下运动,C不符合题意;
D.由于缆绳正在将救生员及伤病员拉上直升机,直升机驾驶员相对直升机静止,所以以救生员为参考系,直升机驾驶员向下运动,D不符合题意。
故答案为:A
【分析】在物理学中,为了能准确的描述物体的运动,引入了参考系,如果物体相对于参考系位置没有变化,那么物体就是静止的,如果物体相对于参考系位置发生了变化,那么物体就是运动的。
3.(2020高一下·嘉兴期中)下列关于运动的描述中,参考系的选取符合描述的是(  )
A.诗句“飞流直下三千尺”,是以飞流作为参考系的
B.“钱塘观潮时,观众只觉得潮水扑面而来”,是以潮水作为参考系的
C.升国旗时,观察到国旗冉冉升起,观察者是以国旗作为参考系的
D.“两岸猿声啼不住,轻舟已过万重山”,是以万重山作为参考系的
【答案】D
【知识点】参考系与坐标系
【解析】【解答】A、诗句“飞流直下三千尺”是说明飞流相对于大地在高速运动,是以大地为参考系的.A不符合题意.
B、“钱塘观潮时,观众只觉得潮水扑面而来”,是描述潮水相对于观众在运动,是以观众为参考系的.B不符合题意.
C、升国旗时,观察到国旗冉冉升起,观察者是以大地为参考系的.C不符合题意.
D、“两岸猿声啼不住,轻舟已过万重山“是描述轻舟相对于“万重山”在运动,是以“万重山”为参考系的.D符合题意.
故答案为:D
【分析】在物理学中,为了能准确的描述物体的运动,引入了参考系,如果物体相对于参考系位置没有变化,那么物体就是静止的,如果物体相对于参考系位置发生了变化,那么物体就是运动的。
4.(2019高一上·惠来期中)某校高一的新同学分别乘两辆汽车去市公园游玩。两辆汽车在平直公路上运动,甲车内一同学看见乙车没有运动,而乙车内一同学看见路旁的树木向西移动。如果以地面为参考系,那么,上述观察说明 (  )
A.甲、乙两车以相同的速度都向东运动
B.乙车不动,甲车向东运动
C.甲车向西运动,乙车向东运动
D.甲车不动,乙车向东运动
【答案】A
【知识点】参考系与坐标系
【解析】【解答】因为甲车看乙车没有动,则甲和乙的运动情况一致,而乙车的人看到路旁的树木向西运动,说明乙车相对路旁的树木向东运动,则如果以大地为参考系则乙向东运动,因为甲车和乙车运动状态一致,故甲、乙两车以相同的速度向东运动;A符合题意。
故答案为:A。
【分析】掌握参考系的概念是解决此类题目的关键,本题中乙车内的同学看见路旁的树木向西移动,说明该同学是以自己作为参考系
5.(2020高一下·济南期末)4月1日,济南R1线首班车于早6:00在工研院站和方特站同步对向始发,标志着济南首条轨道交通路线正式开通运营。有关这列列车的描述,下列选项正确的是(  )
A.早6:00在工研院站和方特站同步对向始发,“6:00”指的是时间
B.研究该列车通过一座桥梁所用的时间,可以把列车视为质点
C.列车运行的最高时速可达100千米/小时,这指的是平均速度
D.以列车车厢为参考系,列车上的乘客是静止的
【答案】D
【知识点】质点;时间与时刻;参考系与坐标系;速度与速率
【解析】【解答】A.“6:00”指的是时刻,A不符合题意;
B.研究该列车通过桥梁所用的时间,不能把列车看成质点,会影响问题的研究,B不符合题意;
C.列车运行的最高时速可达100千米/小时,这指的是瞬时速度,C不符合题意;
D.以列车车厢为参考系,列车上的乘客相对车厢是静止的,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】质点是物理学中的一种模型,在现实生活中并不存在,能否把物体看成质点与物体本身的大小没有关系,研究的问题与物体的形状、大小无关时,物体可以看成质点。在物理学中,为了能准确的描述物体的运动,引入了参考系,如果物体相对于参考系位置没有变化,那么物体就是静止的,如果物体相对于参考系位置发生了变化,那么物体就是运动的。
6.(2019高三上·浙江月考)区间测速是在同一路段上布设两个相邻的监控点,原理是基于车辆通过前后两个监控点的时间来计算车辆在该路段上的平均行驶速度,并依据该路段上的限速标准判定车辆是否超速违章。图为高速公路的一个交通标志,若一辆汽车以 55km/h 的速度驶入测速区间,经5min 后仍以55km/h 的速度驶离测速区间,则下列说法中正确的是(  )
A.汽车在该测速区间运行时不可以看成质点
B.在该区间汽车的瞬时速度可能达到 100km/h
C.标志中的“5.3km”指的是位移
D.因进出测速区间的速度均未超过60 km/h,该汽车没有超速
【答案】B
【知识点】质点;位移与路程;速度与速率
【解析】【解答】A.中汽车的大小在该测速区间内可以忽略,可以看成质点;
B.这里只知道初速度和末速度,中间过程的速度可能是100km/h,B符合题意;
C.标志中的“5.3km”指的是路程;
D.汽车在测速区间的平均速度已达63.6km/h,超过了限速60km/h
故答案为:B。
【分析】汽车运行时可以作为质点;标志中的长度代表路程;利用平均速度大小可以判别是否超速。
7.(2020高一下·诸暨期中)关于速度、速度的变化量和加速度,下列说法正确的是(  )
A.物体运动的速度变化量越大,它的加速度一定越大
B.某时刻物体的速度为零,其加速度不可能很大
C.加速度很大时,物体运动的速度一定很快变大
D.速度很大的物体,其加速度可能为零
【答案】D
【知识点】加速度
【解析】【解答】A.根据 知,速度变化量大,加速度不一定大,A不符合题意;
B.某时刻速度为零,速度变化可能很快,加速度很大,B不符合题意;
C.加速度很大的物体,加速度可能与速度方向相反,速度变小,C不符合题意;
D.加速度很大的物体,速度变化很快,但是速度不一定大,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】加速度的大小与速度大小及速度变化量的大小没有直接关系。
8.(2019高一上·杭州期中)有下列几种情形,正确的是(  )
A.点火后即将升空的火箭,因为火箭还没运动,所以加速度一定为零
B.高速公路上沿直线高速行驶的轿车为避免事故紧急刹车,因紧急刹车,速度变化很快,所以加速度很大
C.高速行驶的磁悬浮列车,因速度很大,所以加速度一定很大
D.100米比赛中,甲比乙跑的快,说明甲的加速度大于乙的加速度
【答案】B
【知识点】加速度
【解析】【解答】A、点火的瞬间,火箭获得向上的推力后立即获得加速度,而速度仍为0,A不符合题意;
B、加速度反应物体速度变化快慢的物理量,轿车紧急刹车时速度变化快,所以加速度很大,B符合题意;
C、磁悬浮列车高速行驶时速度很大但不一定变化,故加速度很小或为零,C不符合题意;
D、甲比乙跑的快只能说明100m的位移甲用时较短,即甲的速度大,无法比较加速度的大小;D不符合题意.
故答案为:B.
【分析】加速度是衡量物体速度变化快慢的物理量,与速度本身的大小没有关系,速度变化越快,加速度越大,与速度的大小没有必然联系。
9.(2018高二下·黑龙江期末)下列哪种情况是不可能出现的(  )
A.物体的加速度增大时,速度反而减小
B.物体的速度为零时,加速度却不为零
C.物体的加速度不为零且始终不变,速度也始终不变
D.物体的加速度大小和速度大小均保持恒定且均不为零
【答案】C
【知识点】加速度
【解析】【解答】若速度与加速度反向,则速度增大时,速度一定会减小;A可能出现;速度为零时,可能存在速度的变化,故加速度不一定为零;B可能出现;加速度不变且不为零,则物体的速度一定会发生变化;C不可能出现;物体的加速度大小和速度大小均保持恒定且均不为零,可能是速度的方向变化,而大小不变;如匀速圆周运动;D可能出现;本题选不可能出现的,
故答案为:C。
【分析】加速度是描述物体速度变化快慢的物理量,与速度大小和方向没有关系,只和速度变化有关系。
10.(2017高一上·饶平期末)下表中列出了一些运动物体的加速度,观察分析表中数据,判断下列说法正确的是(  )
一些运动物体的加速度a/(m.s﹣2)
炮弹在炮筒中 5×104 赛车起步 4.5
跳伞者着落时﹣24.5 汽车起步 约2
喷气式飞机着陆后滑行﹣5~﹣8 无轨电车起步 约1.8
汽车急刹车﹣4~﹣6 旅客列车起步 约0.35
A.炮弹的速度变化最大
B.跳伞者着陆时的速度变化比汽车急刹车时的速度变化慢
C.赛车的速度比汽车的速度大
D.喷气式飞机着陆后滑行过程中的加速度方向与速度方向相反
【答案】D
【知识点】加速度
【解析】【解答】解:A、加速度是表示物体速度变化的快慢,在数值上等于速度变化率,炮弹的加速度最大,不清楚变化时间,所以不确定.故A错误.
B、跳伞者着陆时的加速度大于汽车急刹车时的加速度,所以跳伞者着陆时的速度变化比汽车急刹车时的速度变化快,故B错误.
C、速度是表示物体运动的快慢,数据中只提供了加速度关系,故C错误.
D、喷气式飞机着陆后滑行过程中做减速运动,所以加速度方向与速度方向相反,故D正确.
故选D.
【分析】速度是表示物体运动的快慢,加速度是表示物体速度变化的快慢,速度变化率也是指速度变化的快慢,所以加速度和速度变化率是一样的.
二、多选题
11.(2018高一上·惠来月考)观察图中的旗帜和甲、乙两火炬手所传递的圣火火焰,关于甲、乙两火炬手相对于静止旗杆的运动情况,下列说法有可能的是(旗杆和甲、乙火炬手在同一地区)(  )
A.甲、乙两火炬手都向左运动
B.甲、乙两火炬手一定向右运动
C.甲火炬手可能运动,乙火炬手向右运动
D.甲火炬手可能静止,乙火炬手向左运动
【答案】A,D
【知识点】参考系与坐标系
【解析】【解答】由国旗的飘扬方向可知风向左吹,甲图火焰向左飘,那么甲物体可以静止;也可以向左运动,但是向左运动的速度小于风速,还可以向右运动。乙图火焰向右飘,则乙物体只能向左运动,且向左运动的速度大于风的速度。AD符合题意,BC不符合题意
故答案为:AD。
【分析】国旗可以判断风向问题,乙的风向不同,说明乙只能是向左运动,而甲可能是静止也可能是向右运动。
12.(2019高一上·瓦房店月考)下列说法正确的是(  )
A.研究和描述一个物体运动时,必须选定参考系
B.两个时刻之间的间隔是一段时间
C.物体的位移可能与路程相同
D.对任何直线运动都可用公式 求平均速度
【答案】A,B
【知识点】时间与时刻;位移与路程;参考系与坐标系
【解析】【解答】A.由于物体的运动是绝对的,所以在研究和描述一个物体的运动时,必须选定参考系,A符合题意;
B.从时间轴上看,一个点代表一个时刻,两个点之间的距离表示时间,即两个时刻之间的间隔是一段时间,B符合题意;
C.位移是矢量有大小和方向,路程是标量,则这两个量不可能相同,只有在单向直线运动中,位移的大小等于路程,C不符合题意;
D.用 求平均速度只适用于匀变速直线运动,而一般的运动用 求解,D不符合题意。
故答案为:AB。
【分析】在物理学中,为了能准确的描述物体的运动,引入了参考系,如果物体相对于参考系位置没有变化,那么物体就是静止的,如果物体相对于参考系位置发生了变化,那么物体就是运动的;时刻的长度为零,对应时间轴上的一点,时间的长度不为零,有一定的长度,对应时间轴上一块线段。
13.(2019高一上·长治月考)下面关于瞬时速度和平均速度的说法正确的是(  )
A.若物体在某段时间内任一时刻的瞬时速度都等于零,则它在这段时间内的平均速度一定等于零
B.若物体在某段时间内的平均速度等于零,则它在这段时间内任一时刻的瞬时速度一定都等于零
C.匀速直线运动中,物体在任意一段时间内的平均速度等于它任一时刻的瞬时速度
D.变速直线运动中,物体在任意一段时间内的平均速度一定不等于它在某一时刻的瞬时速度
【答案】A,C
【知识点】速度与速率;平均速度;瞬时速度
【解析】【解答】若物体在某段时间内每个时刻的速度都等于零,则它在这段时间内任意一段时间的平均速度一定等于零,A符合题意,若物体在某段时间内平均速度为零,则它在这段时间任意时刻的速度不一定为零,比如一个物体做匀变速直线运动从v变成-v,平均速度为零,但是过程中任意时刻不等于零,B不符合题意。因为匀速直线运动的速度恒定,所以物体任意一段时间内的平均速度都等于它在任一时刻的瞬时速度,C符合题意。变速直线运动中某一段时间内的平均速度一定包含于这段时间内的速度变化范围内,即一定等于它在某一时刻的瞬时速度,D不符合题意。
故答案为:AC
【分析】任意时刻的瞬时速度等于0,代表物体静止其平均速度也等于0;平均速度等于0,有可能是往返运动,其瞬时速度不一定等于0;匀速直线运动中,每一时刻速度大小相等;在匀变速直线运动中,某一时间的平均速度等于中间时刻的瞬时速度大小。
14.(2019高一上·吕梁月考)如图为甲、乙、丙三个军事小分队进行军事行动的运动图象,下列说法正确的是(  )
A.甲、丙两个分队的运动路线为曲线,乙分队的运动路线为直线
B.甲、乙、丙三个分队运动的路程相等
C.甲、乙、丙三个分队的位移相等
D.甲、乙、丙三个分队的平均速度相等
【答案】A,C
【知识点】位移与路程;速度与速率;平均速度
【解析】【解答】A、C、由图可知,甲乙丙三个小分队的运动轨迹不同,甲、丙两个分队的运动路线为曲线,乙分队的运动路线为直线,但是首末位置相同,则位移相等,A符合题意,C符合题意.
B、甲乙丙运动轨迹的长度不同,则路程不同,B不符合题意.
D、三个分队的位移相等,但是运动时间未知,则无法比较平均速度,D不符合题意.
故答案为:AC.
【分析】由于属于轨迹图像所以可以判别军事小队的运动轨迹;利用初末位置相同可以判别位移相同,利用轨迹可以判别路程不同,由于不知道时间所以不能比较平均速度的大小。
15.(2019高一上·番禺期中)下列关于物体运动的说法,正确的是(  )
A.物体速度不为零,其加速度可以零
B.物体具有加速度时,它的速度可能不会改变
C.物体的加速度变大时,速度也一定随之变大
D.物体加速度方向改变时,速度方向可以保持不变
【答案】A,D
【知识点】加速度
【解析】【解答】物体做匀速直线运动时,速度不为零加速度为零,A符合题意;只要具有加速度,则物体的运动状态一定发生变化,即速度一定变化,B不符合题意;加速度变大,速度变化得更快,但速度不一定变大,如做减速运动过程中加速度变大,则速度减小的更快,C不符合题意;体加速度方向改变时,速度方向可以保持不变.比如物体在一条直线上先做加速运动后做减速运动时,加速度方向改变,而速度方向不变,D符合题意.
故答案为:AD
【分析】加速度是衡量物体速度变化快慢的物理量,与速度本身的大小没有关系,速度变化越快,加速度越大,与速度的大小没有必然联系。
三、填空题
16.在相距12km的公路两端,甲、乙两人同时出发相向而行,甲的速率是5km/h,乙的速率是3km/h,有一只小狗以6km/h的速率,在甲乙出发的同时,由甲处跑向乙,在途中与乙相遇,立即返回跑向甲,遇到甲后,又立即跑向乙,如此在甲、乙之间往返跑动,直到甲乙相遇,在此过程中,小狗跑过的路程是    km,位移是    km.
【答案】9;7.5
【知识点】位移与路程;匀速直线运动
【解析】【解答】解:甲乙两人相遇时有:x=v甲t+v乙t,代入数据得
t=1.5h.
故运动的时间为1.5h.
小狗的位移大小等于甲的位移大小,x狗=x甲=v甲t=5×1.5km=7.5km
小狗的路程s=vt=6×1.5km=9km
故小狗通过的路程为9km.
故答案为:9和7.5.
【分析】小狗运动的时间与甲乙两人相遇的时间相等,根据甲乙两人位移大小之和等于12km,求出运动的时间.小狗运行的位移大小等于甲的位移大小,求出甲的位移大小即可知道小狗的位移大小.根据s=vt求出小狗通过的路程.
17.(2020高一下·乌拉特前旗月考)一质点做变速直线运动,若前t/3 内的平均速度为6m/s,后2t/3时间的平均速度为9m/s,则这段时间t内的平均速度为   m/s .若质点前一半位移的平均速度为3m/s,后一半位移的平均速度为6m/s,则这段位移的平均速度为   m/s.
【答案】8;4
【知识点】速度与速率;平均速度
【解析】【解答】平均速度等于位移与时间的比值,根据题意
【分析】平均速度是矢量,利用位移的位移除以对应的时间即可,平均速率是标量,利用物体移动的路程除以对应的时间。
18.(2018高一上·嘉兴期中)某同学清晨从家中出发步行去学校。他要先向东走300m,然后向北走300m,最后再向东走100m才能到达学校,如图所示。则他从家中到学校整个步行过程的位移大小为   m。
【答案】500
【知识点】位移与路程
【解析】【解答】位移为起点到终点的有向线段的长度,则位移为:x= =500m;
【分析】位移为起点到终点的有向线段,利用勾股定理可以求出位移大小。
四、实验探究题
19.某同学在“用打点计时器测速度”的实验中,得到如图所示的纸带,按照打点的先后顺序,纸带上的计数点依次用O、A、B、C、D、E表示,每两个相邻的计数点之间还有4个计时点没画出来。
(1)电磁打点计时器使用   V的   电源(填“交流”或“直流”);电火花计时器使用   V的   电源(填“交流”或“直流”)。
(2)由图可以知道,A 、B两点的时间间隔是   s ,纸带做的是   (填加速、减速或匀速)直线运动。
(3)小车经过OE段的平均速度是   m/s,小车经过B点时的速度是   m/s,
【答案】(1)4~6;交流;220;交流
(2)0.1;加速
(3)0.80~ 0.82;0.65
【知识点】用打点计时器测速度
【解析】【解答】(1)电磁打点计时器使用的是4~6V的低压交流电,而电火花打点计时器使用的是220V的交流电
(2)每两个相邻的计数点之间还有4个计时点没画出来,所以A、B两点之间的时间间隔为 ,相同时间内的位移逐渐增大,知纸带做的是加速直线运动.
(3)OE段的平均速度为: . B点的瞬时速度为: .
【分析】(1)电磁打点计时器使用的是低压交流点,电火花打点计时器使用的是220v交流电。
(2)利用周期乘以间隔数即可。
(3)OE段的平均速度利用OE段的长度除以时间即可,B点的瞬时速度,利用AC段的长度除以对应时间即可。
20.(2018高一上·湛江月考)某同学在“用打点计时器测速度”的实验中,用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况,在纸带上确定出A、B、C、D、E、F、G共7个计数点。其相邻点间的距离如图所示,每两个相邻的测量点之间的时间间隔为0.10 s。(本题计算结果均保留3位有效数字)
(1)试根据纸带上各个计数点间的距离,每隔0.10 s测一次速度,计算出打下B、C、D三个点时小车的瞬时速度,并将各个速度值填入下表:   、   .
(2)如果打A点时开始计时,将B、C、D、E、F各个时刻的瞬时速度标在如图所示的直角坐标系中,并画出小车的瞬时速度随时间变化的关系图线。
【答案】(1)0.400;0.560
(2)
【知识点】用打点计时器测速度
【解析】【解答】(1)被小车拖动的纸带的运动是匀变速直线运动,中间时刻的速度等于这一段的平均速度, 其他速度以此类推即可。(2)描点作图即可,匀变速直线运动的速度时间图像是一条倾斜的直线。
【分析】被小车拖动的纸带的运动是匀变速直线运动,中间时刻的速度等于这一段的平均速度;匀变速直线运动的速度时间图像是一条倾斜的直线,以打A点时开始计时,将B、C、D、E、F各个时刻的瞬时速度标在直角坐标系中,然后将连成直线即可。
五、解答题
21.有一山谷宽1200m,两侧为竖直陡壁.有人在山谷内鸣枪一声,他听到头两次回声的时间间隔为5s,已知声音在空气中的传播速度为340m/s,求人离两旁陡壁的距离分别为多少?
【答案】解:设到近一侧的距离为x,则回声的时间为
到另一侧回声的时间为
t2﹣t1=5
联立解得x=175m;d﹣x=1025m
答:人离两旁陡壁的距离分别为1025m和175m
【知识点】匀速直线运动
【解析】【分析】能听到回声,声音传播的路程为人到陡壁距离的2倍,根据x=vt及回声的时间差值即可求得。
22.(2018高一上·黑龙江月考)汽车由静止开始在平直的公路上行驶,0~60s内汽车的加速度随时间变化的图线如右图所示。
(1)出汽车在0~60s内的v-t图线
(2)求这60s内汽车行驶的路程.
【答案】(1)解:设t=10 s、40 s、60 s时刻的速度分别为v1、v2、v3。由题图知0~10 s内汽车以加速度2 m/s2匀加速行驶,由运动学公式得v1=2×10 m/s=20 m/s①
由题图知10~40 s内汽车匀速行驶;因此v2=20 m/s②
由题图知40~60 s内汽车以加速度-1 m/s2匀减速行驶,由运动员公式得
v3=(20-1×20) m/s=0③
根据①②③式,可画出汽车在0~60 s内的v t图线,如图所示。
(2)解:由图可知,在这60 s内汽车行驶的路程为
s= ×10 m+20×30 m+ ×20 m=900 m。
【知识点】时间与时刻;位移与路程;加速度;速度与速率;运动学 v-t 图象
【解析】【分析】(1)要画出v-t图像首先要对图像按照加速度规律分为三段,一段加速,一段匀速,一段减速,利用速度公式分别求出第一段的末速度和第三段的末速度(2)画完图像后直接利用面积大小就可以求出60s内的位移。
23.(2018高一上·邢台月考)子弹击中木板时速度为800 m/s,经过0.02
s穿出木板,穿出木板时的速度为300 m/s,则子弹穿过木板过程中加速度的大小是多少?方向如何?
【答案】解:根据加速度定义 可知 ,符号说明加速度方向与原初速度方向相反。
【知识点】加速度
【解析】【分析】利用加速度定义式可以求出加速度的大小,利用速度变化量可以判别加速度的方向。
1 / 1人教版高中物理 必修一 第一章 运动的描述 单元测试卷
一、单选题
1.(2019高一上·阳谷月考)下列情况中的运动物体,不能被看成质点的是
A.研究飞往火星宇宙飞船的最佳运行轨道
B.计算从北京开往上海的一列火车的运行时间
C.调整人造卫星的姿态,使卫星的照相窗口对准地面
D.研究各大行星绕太阳公转的周期
2.(2020高一下·嘉兴期中)如图所示,一架执行救援任务的直升机悬停在上空,钻井平台位于直升机正下方,救生员抱着伤病员,缆绳正在将他们拉上直升机,若以救生员为参考系,则处于静止状态的是(  )
A.伤病员 B.直升机
C.钻井平台 D.直升机驾驶员
3.(2020高一下·嘉兴期中)下列关于运动的描述中,参考系的选取符合描述的是(  )
A.诗句“飞流直下三千尺”,是以飞流作为参考系的
B.“钱塘观潮时,观众只觉得潮水扑面而来”,是以潮水作为参考系的
C.升国旗时,观察到国旗冉冉升起,观察者是以国旗作为参考系的
D.“两岸猿声啼不住,轻舟已过万重山”,是以万重山作为参考系的
4.(2019高一上·惠来期中)某校高一的新同学分别乘两辆汽车去市公园游玩。两辆汽车在平直公路上运动,甲车内一同学看见乙车没有运动,而乙车内一同学看见路旁的树木向西移动。如果以地面为参考系,那么,上述观察说明 (  )
A.甲、乙两车以相同的速度都向东运动
B.乙车不动,甲车向东运动
C.甲车向西运动,乙车向东运动
D.甲车不动,乙车向东运动
5.(2020高一下·济南期末)4月1日,济南R1线首班车于早6:00在工研院站和方特站同步对向始发,标志着济南首条轨道交通路线正式开通运营。有关这列列车的描述,下列选项正确的是(  )
A.早6:00在工研院站和方特站同步对向始发,“6:00”指的是时间
B.研究该列车通过一座桥梁所用的时间,可以把列车视为质点
C.列车运行的最高时速可达100千米/小时,这指的是平均速度
D.以列车车厢为参考系,列车上的乘客是静止的
6.(2019高三上·浙江月考)区间测速是在同一路段上布设两个相邻的监控点,原理是基于车辆通过前后两个监控点的时间来计算车辆在该路段上的平均行驶速度,并依据该路段上的限速标准判定车辆是否超速违章。图为高速公路的一个交通标志,若一辆汽车以 55km/h 的速度驶入测速区间,经5min 后仍以55km/h 的速度驶离测速区间,则下列说法中正确的是(  )
A.汽车在该测速区间运行时不可以看成质点
B.在该区间汽车的瞬时速度可能达到 100km/h
C.标志中的“5.3km”指的是位移
D.因进出测速区间的速度均未超过60 km/h,该汽车没有超速
7.(2020高一下·诸暨期中)关于速度、速度的变化量和加速度,下列说法正确的是(  )
A.物体运动的速度变化量越大,它的加速度一定越大
B.某时刻物体的速度为零,其加速度不可能很大
C.加速度很大时,物体运动的速度一定很快变大
D.速度很大的物体,其加速度可能为零
8.(2019高一上·杭州期中)有下列几种情形,正确的是(  )
A.点火后即将升空的火箭,因为火箭还没运动,所以加速度一定为零
B.高速公路上沿直线高速行驶的轿车为避免事故紧急刹车,因紧急刹车,速度变化很快,所以加速度很大
C.高速行驶的磁悬浮列车,因速度很大,所以加速度一定很大
D.100米比赛中,甲比乙跑的快,说明甲的加速度大于乙的加速度
9.(2018高二下·黑龙江期末)下列哪种情况是不可能出现的(  )
A.物体的加速度增大时,速度反而减小
B.物体的速度为零时,加速度却不为零
C.物体的加速度不为零且始终不变,速度也始终不变
D.物体的加速度大小和速度大小均保持恒定且均不为零
10.(2017高一上·饶平期末)下表中列出了一些运动物体的加速度,观察分析表中数据,判断下列说法正确的是(  )
一些运动物体的加速度a/(m.s﹣2)
炮弹在炮筒中 5×104 赛车起步 4.5
跳伞者着落时﹣24.5 汽车起步 约2
喷气式飞机着陆后滑行﹣5~﹣8 无轨电车起步 约1.8
汽车急刹车﹣4~﹣6 旅客列车起步 约0.35
A.炮弹的速度变化最大
B.跳伞者着陆时的速度变化比汽车急刹车时的速度变化慢
C.赛车的速度比汽车的速度大
D.喷气式飞机着陆后滑行过程中的加速度方向与速度方向相反
二、多选题
11.(2018高一上·惠来月考)观察图中的旗帜和甲、乙两火炬手所传递的圣火火焰,关于甲、乙两火炬手相对于静止旗杆的运动情况,下列说法有可能的是(旗杆和甲、乙火炬手在同一地区)(  )
A.甲、乙两火炬手都向左运动
B.甲、乙两火炬手一定向右运动
C.甲火炬手可能运动,乙火炬手向右运动
D.甲火炬手可能静止,乙火炬手向左运动
12.(2019高一上·瓦房店月考)下列说法正确的是(  )
A.研究和描述一个物体运动时,必须选定参考系
B.两个时刻之间的间隔是一段时间
C.物体的位移可能与路程相同
D.对任何直线运动都可用公式 求平均速度
13.(2019高一上·长治月考)下面关于瞬时速度和平均速度的说法正确的是(  )
A.若物体在某段时间内任一时刻的瞬时速度都等于零,则它在这段时间内的平均速度一定等于零
B.若物体在某段时间内的平均速度等于零,则它在这段时间内任一时刻的瞬时速度一定都等于零
C.匀速直线运动中,物体在任意一段时间内的平均速度等于它任一时刻的瞬时速度
D.变速直线运动中,物体在任意一段时间内的平均速度一定不等于它在某一时刻的瞬时速度
14.(2019高一上·吕梁月考)如图为甲、乙、丙三个军事小分队进行军事行动的运动图象,下列说法正确的是(  )
A.甲、丙两个分队的运动路线为曲线,乙分队的运动路线为直线
B.甲、乙、丙三个分队运动的路程相等
C.甲、乙、丙三个分队的位移相等
D.甲、乙、丙三个分队的平均速度相等
15.(2019高一上·番禺期中)下列关于物体运动的说法,正确的是(  )
A.物体速度不为零,其加速度可以零
B.物体具有加速度时,它的速度可能不会改变
C.物体的加速度变大时,速度也一定随之变大
D.物体加速度方向改变时,速度方向可以保持不变
三、填空题
16.在相距12km的公路两端,甲、乙两人同时出发相向而行,甲的速率是5km/h,乙的速率是3km/h,有一只小狗以6km/h的速率,在甲乙出发的同时,由甲处跑向乙,在途中与乙相遇,立即返回跑向甲,遇到甲后,又立即跑向乙,如此在甲、乙之间往返跑动,直到甲乙相遇,在此过程中,小狗跑过的路程是    km,位移是    km.
17.(2020高一下·乌拉特前旗月考)一质点做变速直线运动,若前t/3 内的平均速度为6m/s,后2t/3时间的平均速度为9m/s,则这段时间t内的平均速度为   m/s .若质点前一半位移的平均速度为3m/s,后一半位移的平均速度为6m/s,则这段位移的平均速度为   m/s.
18.(2018高一上·嘉兴期中)某同学清晨从家中出发步行去学校。他要先向东走300m,然后向北走300m,最后再向东走100m才能到达学校,如图所示。则他从家中到学校整个步行过程的位移大小为   m。
四、实验探究题
19.某同学在“用打点计时器测速度”的实验中,得到如图所示的纸带,按照打点的先后顺序,纸带上的计数点依次用O、A、B、C、D、E表示,每两个相邻的计数点之间还有4个计时点没画出来。
(1)电磁打点计时器使用   V的   电源(填“交流”或“直流”);电火花计时器使用   V的   电源(填“交流”或“直流”)。
(2)由图可以知道,A 、B两点的时间间隔是   s ,纸带做的是   (填加速、减速或匀速)直线运动。
(3)小车经过OE段的平均速度是   m/s,小车经过B点时的速度是   m/s,
20.(2018高一上·湛江月考)某同学在“用打点计时器测速度”的实验中,用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况,在纸带上确定出A、B、C、D、E、F、G共7个计数点。其相邻点间的距离如图所示,每两个相邻的测量点之间的时间间隔为0.10 s。(本题计算结果均保留3位有效数字)
(1)试根据纸带上各个计数点间的距离,每隔0.10 s测一次速度,计算出打下B、C、D三个点时小车的瞬时速度,并将各个速度值填入下表:   、   .
(2)如果打A点时开始计时,将B、C、D、E、F各个时刻的瞬时速度标在如图所示的直角坐标系中,并画出小车的瞬时速度随时间变化的关系图线。
五、解答题
21.有一山谷宽1200m,两侧为竖直陡壁.有人在山谷内鸣枪一声,他听到头两次回声的时间间隔为5s,已知声音在空气中的传播速度为340m/s,求人离两旁陡壁的距离分别为多少?
22.(2018高一上·黑龙江月考)汽车由静止开始在平直的公路上行驶,0~60s内汽车的加速度随时间变化的图线如右图所示。
(1)出汽车在0~60s内的v-t图线
(2)求这60s内汽车行驶的路程.
23.(2018高一上·邢台月考)子弹击中木板时速度为800 m/s,经过0.02
s穿出木板,穿出木板时的速度为300 m/s,则子弹穿过木板过程中加速度的大小是多少?方向如何?
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】质点
【解析】【解答】研究飞往火星宇宙飞船的最佳运行轨道时,飞船的形状对于轨道没有影响,可以忽略,能看成质点,A不符合题意;计算从北京开往上海的一列火车的运行时间,火车的大小和形状可以忽略,能看成质点,B不符合题意;调整人造卫星的姿态,卫星的形状和大小为研究的问题不可以忽略,不能看成质点,C符合题意;研究各大行星绕太阳公转的周期时,行星的大小相对于运动的轨迹可以忽略不计,能看成质点,D不符合题意.
故答案为:C
【分析】物体能否作为质点主要看本身的形状和大小对所研究的问题有没有影响。
2.【答案】A
【知识点】参考系与坐标系
【解析】【解答】A.救生员与伤病员相对静止,所以以救生员为参考系,伤病员处于静止状态,A符合题意;
B.由于缆绳正在将救生员及伤病员拉上直升机,所以以救生员为参考系,直升机是向下运动的,B不符合题意;
C.由于救生员相对钻井平台向上运动,所以以救生员为参考系,钻井平台向下运动,C不符合题意;
D.由于缆绳正在将救生员及伤病员拉上直升机,直升机驾驶员相对直升机静止,所以以救生员为参考系,直升机驾驶员向下运动,D不符合题意。
故答案为:A
【分析】在物理学中,为了能准确的描述物体的运动,引入了参考系,如果物体相对于参考系位置没有变化,那么物体就是静止的,如果物体相对于参考系位置发生了变化,那么物体就是运动的。
3.【答案】D
【知识点】参考系与坐标系
【解析】【解答】A、诗句“飞流直下三千尺”是说明飞流相对于大地在高速运动,是以大地为参考系的.A不符合题意.
B、“钱塘观潮时,观众只觉得潮水扑面而来”,是描述潮水相对于观众在运动,是以观众为参考系的.B不符合题意.
C、升国旗时,观察到国旗冉冉升起,观察者是以大地为参考系的.C不符合题意.
D、“两岸猿声啼不住,轻舟已过万重山“是描述轻舟相对于“万重山”在运动,是以“万重山”为参考系的.D符合题意.
故答案为:D
【分析】在物理学中,为了能准确的描述物体的运动,引入了参考系,如果物体相对于参考系位置没有变化,那么物体就是静止的,如果物体相对于参考系位置发生了变化,那么物体就是运动的。
4.【答案】A
【知识点】参考系与坐标系
【解析】【解答】因为甲车看乙车没有动,则甲和乙的运动情况一致,而乙车的人看到路旁的树木向西运动,说明乙车相对路旁的树木向东运动,则如果以大地为参考系则乙向东运动,因为甲车和乙车运动状态一致,故甲、乙两车以相同的速度向东运动;A符合题意。
故答案为:A。
【分析】掌握参考系的概念是解决此类题目的关键,本题中乙车内的同学看见路旁的树木向西移动,说明该同学是以自己作为参考系
5.【答案】D
【知识点】质点;时间与时刻;参考系与坐标系;速度与速率
【解析】【解答】A.“6:00”指的是时刻,A不符合题意;
B.研究该列车通过桥梁所用的时间,不能把列车看成质点,会影响问题的研究,B不符合题意;
C.列车运行的最高时速可达100千米/小时,这指的是瞬时速度,C不符合题意;
D.以列车车厢为参考系,列车上的乘客相对车厢是静止的,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】质点是物理学中的一种模型,在现实生活中并不存在,能否把物体看成质点与物体本身的大小没有关系,研究的问题与物体的形状、大小无关时,物体可以看成质点。在物理学中,为了能准确的描述物体的运动,引入了参考系,如果物体相对于参考系位置没有变化,那么物体就是静止的,如果物体相对于参考系位置发生了变化,那么物体就是运动的。
6.【答案】B
【知识点】质点;位移与路程;速度与速率
【解析】【解答】A.中汽车的大小在该测速区间内可以忽略,可以看成质点;
B.这里只知道初速度和末速度,中间过程的速度可能是100km/h,B符合题意;
C.标志中的“5.3km”指的是路程;
D.汽车在测速区间的平均速度已达63.6km/h,超过了限速60km/h
故答案为:B。
【分析】汽车运行时可以作为质点;标志中的长度代表路程;利用平均速度大小可以判别是否超速。
7.【答案】D
【知识点】加速度
【解析】【解答】A.根据 知,速度变化量大,加速度不一定大,A不符合题意;
B.某时刻速度为零,速度变化可能很快,加速度很大,B不符合题意;
C.加速度很大的物体,加速度可能与速度方向相反,速度变小,C不符合题意;
D.加速度很大的物体,速度变化很快,但是速度不一定大,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】加速度的大小与速度大小及速度变化量的大小没有直接关系。
8.【答案】B
【知识点】加速度
【解析】【解答】A、点火的瞬间,火箭获得向上的推力后立即获得加速度,而速度仍为0,A不符合题意;
B、加速度反应物体速度变化快慢的物理量,轿车紧急刹车时速度变化快,所以加速度很大,B符合题意;
C、磁悬浮列车高速行驶时速度很大但不一定变化,故加速度很小或为零,C不符合题意;
D、甲比乙跑的快只能说明100m的位移甲用时较短,即甲的速度大,无法比较加速度的大小;D不符合题意.
故答案为:B.
【分析】加速度是衡量物体速度变化快慢的物理量,与速度本身的大小没有关系,速度变化越快,加速度越大,与速度的大小没有必然联系。
9.【答案】C
【知识点】加速度
【解析】【解答】若速度与加速度反向,则速度增大时,速度一定会减小;A可能出现;速度为零时,可能存在速度的变化,故加速度不一定为零;B可能出现;加速度不变且不为零,则物体的速度一定会发生变化;C不可能出现;物体的加速度大小和速度大小均保持恒定且均不为零,可能是速度的方向变化,而大小不变;如匀速圆周运动;D可能出现;本题选不可能出现的,
故答案为:C。
【分析】加速度是描述物体速度变化快慢的物理量,与速度大小和方向没有关系,只和速度变化有关系。
10.【答案】D
【知识点】加速度
【解析】【解答】解:A、加速度是表示物体速度变化的快慢,在数值上等于速度变化率,炮弹的加速度最大,不清楚变化时间,所以不确定.故A错误.
B、跳伞者着陆时的加速度大于汽车急刹车时的加速度,所以跳伞者着陆时的速度变化比汽车急刹车时的速度变化快,故B错误.
C、速度是表示物体运动的快慢,数据中只提供了加速度关系,故C错误.
D、喷气式飞机着陆后滑行过程中做减速运动,所以加速度方向与速度方向相反,故D正确.
故选D.
【分析】速度是表示物体运动的快慢,加速度是表示物体速度变化的快慢,速度变化率也是指速度变化的快慢,所以加速度和速度变化率是一样的.
11.【答案】A,D
【知识点】参考系与坐标系
【解析】【解答】由国旗的飘扬方向可知风向左吹,甲图火焰向左飘,那么甲物体可以静止;也可以向左运动,但是向左运动的速度小于风速,还可以向右运动。乙图火焰向右飘,则乙物体只能向左运动,且向左运动的速度大于风的速度。AD符合题意,BC不符合题意
故答案为:AD。
【分析】国旗可以判断风向问题,乙的风向不同,说明乙只能是向左运动,而甲可能是静止也可能是向右运动。
12.【答案】A,B
【知识点】时间与时刻;位移与路程;参考系与坐标系
【解析】【解答】A.由于物体的运动是绝对的,所以在研究和描述一个物体的运动时,必须选定参考系,A符合题意;
B.从时间轴上看,一个点代表一个时刻,两个点之间的距离表示时间,即两个时刻之间的间隔是一段时间,B符合题意;
C.位移是矢量有大小和方向,路程是标量,则这两个量不可能相同,只有在单向直线运动中,位移的大小等于路程,C不符合题意;
D.用 求平均速度只适用于匀变速直线运动,而一般的运动用 求解,D不符合题意。
故答案为:AB。
【分析】在物理学中,为了能准确的描述物体的运动,引入了参考系,如果物体相对于参考系位置没有变化,那么物体就是静止的,如果物体相对于参考系位置发生了变化,那么物体就是运动的;时刻的长度为零,对应时间轴上的一点,时间的长度不为零,有一定的长度,对应时间轴上一块线段。
13.【答案】A,C
【知识点】速度与速率;平均速度;瞬时速度
【解析】【解答】若物体在某段时间内每个时刻的速度都等于零,则它在这段时间内任意一段时间的平均速度一定等于零,A符合题意,若物体在某段时间内平均速度为零,则它在这段时间任意时刻的速度不一定为零,比如一个物体做匀变速直线运动从v变成-v,平均速度为零,但是过程中任意时刻不等于零,B不符合题意。因为匀速直线运动的速度恒定,所以物体任意一段时间内的平均速度都等于它在任一时刻的瞬时速度,C符合题意。变速直线运动中某一段时间内的平均速度一定包含于这段时间内的速度变化范围内,即一定等于它在某一时刻的瞬时速度,D不符合题意。
故答案为:AC
【分析】任意时刻的瞬时速度等于0,代表物体静止其平均速度也等于0;平均速度等于0,有可能是往返运动,其瞬时速度不一定等于0;匀速直线运动中,每一时刻速度大小相等;在匀变速直线运动中,某一时间的平均速度等于中间时刻的瞬时速度大小。
14.【答案】A,C
【知识点】位移与路程;速度与速率;平均速度
【解析】【解答】A、C、由图可知,甲乙丙三个小分队的运动轨迹不同,甲、丙两个分队的运动路线为曲线,乙分队的运动路线为直线,但是首末位置相同,则位移相等,A符合题意,C符合题意.
B、甲乙丙运动轨迹的长度不同,则路程不同,B不符合题意.
D、三个分队的位移相等,但是运动时间未知,则无法比较平均速度,D不符合题意.
故答案为:AC.
【分析】由于属于轨迹图像所以可以判别军事小队的运动轨迹;利用初末位置相同可以判别位移相同,利用轨迹可以判别路程不同,由于不知道时间所以不能比较平均速度的大小。
15.【答案】A,D
【知识点】加速度
【解析】【解答】物体做匀速直线运动时,速度不为零加速度为零,A符合题意;只要具有加速度,则物体的运动状态一定发生变化,即速度一定变化,B不符合题意;加速度变大,速度变化得更快,但速度不一定变大,如做减速运动过程中加速度变大,则速度减小的更快,C不符合题意;体加速度方向改变时,速度方向可以保持不变.比如物体在一条直线上先做加速运动后做减速运动时,加速度方向改变,而速度方向不变,D符合题意.
故答案为:AD
【分析】加速度是衡量物体速度变化快慢的物理量,与速度本身的大小没有关系,速度变化越快,加速度越大,与速度的大小没有必然联系。
16.【答案】9;7.5
【知识点】位移与路程;匀速直线运动
【解析】【解答】解:甲乙两人相遇时有:x=v甲t+v乙t,代入数据得
t=1.5h.
故运动的时间为1.5h.
小狗的位移大小等于甲的位移大小,x狗=x甲=v甲t=5×1.5km=7.5km
小狗的路程s=vt=6×1.5km=9km
故小狗通过的路程为9km.
故答案为:9和7.5.
【分析】小狗运动的时间与甲乙两人相遇的时间相等,根据甲乙两人位移大小之和等于12km,求出运动的时间.小狗运行的位移大小等于甲的位移大小,求出甲的位移大小即可知道小狗的位移大小.根据s=vt求出小狗通过的路程.
17.【答案】8;4
【知识点】速度与速率;平均速度
【解析】【解答】平均速度等于位移与时间的比值,根据题意
【分析】平均速度是矢量,利用位移的位移除以对应的时间即可,平均速率是标量,利用物体移动的路程除以对应的时间。
18.【答案】500
【知识点】位移与路程
【解析】【解答】位移为起点到终点的有向线段的长度,则位移为:x= =500m;
【分析】位移为起点到终点的有向线段,利用勾股定理可以求出位移大小。
19.【答案】(1)4~6;交流;220;交流
(2)0.1;加速
(3)0.80~ 0.82;0.65
【知识点】用打点计时器测速度
【解析】【解答】(1)电磁打点计时器使用的是4~6V的低压交流电,而电火花打点计时器使用的是220V的交流电
(2)每两个相邻的计数点之间还有4个计时点没画出来,所以A、B两点之间的时间间隔为 ,相同时间内的位移逐渐增大,知纸带做的是加速直线运动.
(3)OE段的平均速度为: . B点的瞬时速度为: .
【分析】(1)电磁打点计时器使用的是低压交流点,电火花打点计时器使用的是220v交流电。
(2)利用周期乘以间隔数即可。
(3)OE段的平均速度利用OE段的长度除以时间即可,B点的瞬时速度,利用AC段的长度除以对应时间即可。
20.【答案】(1)0.400;0.560
(2)
【知识点】用打点计时器测速度
【解析】【解答】(1)被小车拖动的纸带的运动是匀变速直线运动,中间时刻的速度等于这一段的平均速度, 其他速度以此类推即可。(2)描点作图即可,匀变速直线运动的速度时间图像是一条倾斜的直线。
【分析】被小车拖动的纸带的运动是匀变速直线运动,中间时刻的速度等于这一段的平均速度;匀变速直线运动的速度时间图像是一条倾斜的直线,以打A点时开始计时,将B、C、D、E、F各个时刻的瞬时速度标在直角坐标系中,然后将连成直线即可。
21.【答案】解:设到近一侧的距离为x,则回声的时间为
到另一侧回声的时间为
t2﹣t1=5
联立解得x=175m;d﹣x=1025m
答:人离两旁陡壁的距离分别为1025m和175m
【知识点】匀速直线运动
【解析】【分析】能听到回声,声音传播的路程为人到陡壁距离的2倍,根据x=vt及回声的时间差值即可求得。
22.【答案】(1)解:设t=10 s、40 s、60 s时刻的速度分别为v1、v2、v3。由题图知0~10 s内汽车以加速度2 m/s2匀加速行驶,由运动学公式得v1=2×10 m/s=20 m/s①
由题图知10~40 s内汽车匀速行驶;因此v2=20 m/s②
由题图知40~60 s内汽车以加速度-1 m/s2匀减速行驶,由运动员公式得
v3=(20-1×20) m/s=0③
根据①②③式,可画出汽车在0~60 s内的v t图线,如图所示。
(2)解:由图可知,在这60 s内汽车行驶的路程为
s= ×10 m+20×30 m+ ×20 m=900 m。
【知识点】时间与时刻;位移与路程;加速度;速度与速率;运动学 v-t 图象
【解析】【分析】(1)要画出v-t图像首先要对图像按照加速度规律分为三段,一段加速,一段匀速,一段减速,利用速度公式分别求出第一段的末速度和第三段的末速度(2)画完图像后直接利用面积大小就可以求出60s内的位移。
23.【答案】解:根据加速度定义 可知 ,符号说明加速度方向与原初速度方向相反。
【知识点】加速度
【解析】【分析】利用加速度定义式可以求出加速度的大小,利用速度变化量可以判别加速度的方向。
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