内容正文:
4 速度变化快慢的描述——加速度
一、单项选择题:本题共6小题。每小题只有一个选项符合题目要求。
1.下列描述的运动中,不可能存在的是( B )
A.速度变化很大,加速度很小
B.速度变化量的方向为正方向,加速度的方向为负方向
C.速度变化越来越快,加速度越来越大
D.速度越来越大,加速度越来越小
解析:速度变化很大,若时间很长,则加速度很小;加速度方向始终和速度变化量方向一致,所以速度变化量的方向为正方向,则加速度的方向为正方向;速度变化越来越快,则加速度越来越大;速度越来越大,但单位时间的增加量可能越来越小,则加速度越来越小,B中情况不可能存在。
2.某同学在现场观看F1赛车表演时,看到赛车一闪而过,感叹“真快啊!”。当车到了终点时,赛车突然刹车停住,该同学又感叹“真快啊!”。下列说法正确的是( C )
A.第一个“真快”是描述加速度大,第二个“真快”是描述速度大
B.第一个“真快”是描述速度大,第二个“真快”也是描述速度大
C.第一个“真快”是描述速度大,第二个“真快”是描述加速度大
D.第一个“真快”是描述加速度大,第二个“真快”也是描述加速
度大
解析:看到赛车一闪而过,描述的是车经过人身边时的速度很快,因此,第一个“真快”是描述速度大。当车到了终点时,赛车突然刹车停住,描述的是车停下得很快,即刹车过程所用的时间很短,因此,第二个“真快”是描述加速度大,选项C正确。
3.2021年6月25日,我国首条高原电气化铁路——拉萨至林芝铁路正式通车,复兴号动车组同步投入运营,结束了藏东南不通铁路的历史。在实验条件下,列车从0开始加速到350 km/h,用时65 s;在实际情况下,列车从0开始加速到350 km/h,需用时8分钟。若列车的两次行驶过程均看作沿直线运动且速度均匀增加,下列说法正确的是( C )
A.速度变化量的大小在实验条件下更大
B.单位时间内速度变化量在实验条件下更小
C.实验条件下的加速度大小约为1.5 m/s2
D.实际情况下的加速度大小约为10.2 m/s2
解析:列车的两次加速过程的速度变化量相同,实验条件下用时更短,单位时间内的速度变化量更大,A、B错误;已知列车的末速度v=
350 km/h≈97.2 m/s,实验条件下的加速度大小a1==≈
1.5 m/s2,实际情况下的加速度大小a2==≈0.2 m/s2,C正确,
D错误。
4.如图为某运动员定点跳伞运动过程的vt图像,假设运动只在竖直方向,在t1时刻,速度达到v1时打开降落伞,在t2时刻以速度v2着地。下列有关运动员的运动过程的分析正确的是( B )
A.在0~t1时间内加速度和速度都在增大
B.在t1~t2时间内运动员及其降落伞的加速度越来越小
C.运动员在t1~t2时间内,加速度大小总是小于在0~t1时间内的加速度大小
D.t1时刻,运动员的速度方向与加速度方向都发生改变
解析:vt图像的斜率表示加速度,则在0~t1时间内加速度恒定,速度在增大,故A错误;在t1~t2时间内,由图线的斜率可知加速度逐渐减小,故B正确;在t1~t2时间开始阶段图线斜率的绝对值(即加速度大小)比0~t1时间内大,故C错误;t1时刻,运动员的加速度由正值变为负值,即方向改变,但速度仍为正值,即方向不变,故D错误。
5.在物理学中,加速度变化的快慢被定义为“jerk”,我国力学界已采用“加加速度”这一中文译名。用j表示加加速度,表示加速度变化的快慢。当某个质点做直线运动时,下面关于该质点的运动说法正确的是( C )
A.“加加速度”的单位是m/s2
B.若该质点的j增大,则表明质点的加速度a增大
C.如果j与a方向相同,则该质点的加速度a增大
D.该质点j的方向可以与Δa的方向一致,也可以与Δa的方向相反
解析:用j表示加加速度,表示加速度变化的快慢,则j=,可知“加加速度”的单位是m/s3,故A错误。j的正负表示其与规定的正方向同向或反向,所以无论j是正值还是负值,只要j与a同向,则a增大;只要j与a反向,则a减小,故B错误,C正确。由j的公式可知质点j的方向与Δa的方向一致,故D错误。
6.一质点做速度均匀变化的直线运动,初速度大小为2 m/s,2 s后末速度大小变为4 m/s。则下列判断正确的是( A )
A.速度变化量的大小可能大于2 m/s
B.速度变化量的大小可能小于2 m/s
C.加速度大小一定等于1 m/s2
D.加速度的方向一定与初速度方向相同
解析:规定初速度方向为正方向,当2 s末的速度方向与初速度方向相同时,速度的变化量Δv=v-v0=4 m/s-2 m/s=2 m/s,加速度a==1 m/s2;当2 s末的速度方向与初速度方向相反时,速度的变化量Δv′=
v′-v0=-4 m/s-2 m/s=-6 m/s,加速度a′==-3 m/s