第04讲:速度变化快慢的描述——加速度(7大题型)-2024-2025学年高一物理《考点•题型 •技巧》精讲与精练高分突破系列(人教版(2019)必修第一册)
2024-08-27
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2份
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40页
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 高中物理人教版必修 第一册 |
| 年级 | 高一 |
| 章节 | 4. 速度变化快慢的描述——加速度 |
| 类型 | 作业-同步练 |
| 知识点 | 加速度 |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2024-2025 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 6.19 MB |
| 发布时间 | 2024-08-27 |
| 更新时间 | 2024-08-27 |
| 作者 | 启明数学物理探究室 |
| 品牌系列 | 其它·其它 |
| 审核时间 | 2024-08-27 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/47041980.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
第04讲:速度变化快慢的描述——加速度
【考点归纳】
· 考点一:加速度的定义
· 考点二:速度、速度变化量与加速度的区别
· 考点三:加速度的计算
· 考点四:加速度与加速减速的问题
· 考点五:v-t图象问题
· 考点六:加速度的测量问题
· 考点七:加速度的综合问题
【知识归纳】
知识点一、加速度
1.定义:速度的变化量与发生这一变化所用时间的比值.即a=.
2.单位:国际单位制中,加速度的单位是米每二次方秒,符号是m/s2或m·s-2.
3.物理意义
加速度a是表示物体速度变化快慢的物理量,也叫速度对时间的变化率.
4.a=是用比值定义法定义的物理量,a的大小与Δv、Δt无关(填“有关”或“无关”).
知识点二、加速度方向与速度方向的关系
1.加速度的矢量性:由a=知加速度的方向总是与速度变化量Δv的方向相同.但与速度的方向没有必然联系.
2.加速度对运动的影响
(1)加速度的大小决定物体速度变化的快慢
①加速度大表示物体速度变化得快.②加速度小表示物体速度变化得慢.
(2)加速度的方向与速度方向的关系决定物体是加速还是减速
①加速度方向与速度方向相同时,物体做加速运动;②加速度方向与速度方向相反时,物体做减速运动.
知识点三、从v-t图象看加速度
1.v-t图象的斜率大小表示加速度大小
如图所示,在v-t图象中,比值反映了直线的倾斜程度,叫做直线的斜率,其值等于物体运动的加速度.
(1)在同一个坐标系中,斜率越大,加速度越大.
(2)v-t图线为倾斜直线时,表示物体的加速度不变,如图中的图线甲、乙所示;图线为曲线时表示物体的加速度变化,图线切线的斜率表示这一时刻的瞬时加速度,如图中A点的切线e的斜率等于该时刻的瞬时加速度,整个运动过程中物体的加速度在减小.
2.v-t图象斜率的正负表示加速度的方向.
3.由v-t图象判断速度的变化
通过v-t图象可直观判断速度的变化与加速度的正负无关.如图所示.
(1)在0~t0时间内,v<0,a>0,物体做减速运动;
(2)在t>t0时间内,v>0,a>0,物体做加速运动.
考点技巧归纳:
1.加速度
(1)加速度a=,也称为“速度变化率”,反映了速度变化的快慢;
(2)加速度是矢量,其方向与速度变化量Δv的方向相同;
(3)a与Δv、Δt、v的大小无关.v大,a不一定大;Δv大,a也不一定大.
2.判断物体加速运动和减速运动的方法
3.从v-t图象看加速度
(1)斜率大小表示加速度的大小; (2)斜率正负表示加速度的方向.
【题型归纳】
题型一:加速度的定义
1.(23-24高一上·江西上饶·期末)加速度的概念是人类认识史上最难建立的概念之一,是在400多年前伽利略对落体运动的研究中逐步建立起来的。关于加速度和速度,下列说法中正确的是( )
A.加速度是表示物体速度变化快慢的物理量,是标量
B.加速度大的物体速度变化一定大
C.速度是表示物体运动快慢的物理量,是标量
D.运动物体在某一时刻或某一位置的速度,叫做瞬时速度
2.(23-24高一上·甘肃白银·期中)关于加速度的概念,正确的是( )
A.加速度反映速度变化的大小
B.物体的加速度与速度同向时,运动速度一定越来越大
C.加速度为正值,表示物体速度一定是越来越大
D.加速度为负值,表示速度一定是越来越小
3.(23-24高一上·全国·阶段练习)加速度是人类认识史上最难建立的概念之一,也是每个初学物理的人最不易真正掌握的概念,下列关于加速度说法正确的是( )
A.速度逐渐增大,则加速度一定逐渐增大
B.加速度逐渐增大,则速度一定逐渐增大
C.加速度的方向与速度变化量的方向相同
D.速度变化越快,则加速度也变化越快
题型二:速度、速度变化量与加速度的区别
4.(23-24高一上·四川德阳·期末)关于速度、速度的变化和加速度的关系,下列说法正确的是( )
A.速度越来越大,加速度一定越来越大 B.物体加速度增大,速度的变化一定越来越大
C.速度方向为负,加速度的方向一定也为负 D.速度变化的方向为正,加速度的方向一定也为正
5.(23-24高一上·河北邢台·期末)关于速度、加速度和速度的变化量,下列说法正确的是( )
A.速度和加速度为矢量,速度的变化量为标量
B.物体的加速度越大,其速度的变化量一定越大
C.物体的速度越小,其加速度一定越小
D.物体的加速度越大,其速度一定变化得越快
6.(23-24高一上·安徽·期末)关于物体的速度、加速度、速度变化量,下列说法正确的是( )
A.物体有加速度,速度就增大
B.物体的加速度大,则速度一定变化快
C.一个物体的速度变化量越大,加速度越大
D.当加速度与速度方向相同且又减小时,物体做减速运动
题型三:加速度的计算
7.(23-24高一上·内蒙古乌兰察布·期末)猎豹是一种大型猫科类动物,能在短时间内爆发出惊人的加速度,从静止到100km/h只需约3s;牧羊犬是一种大型犬科类动物,具有耐力强,速度快的特性,从静止到10m/s只需约2s。上述过程中猎豹与牧羊犬平均加速度的比约为( )
A.2:1 B.3:1 C.5:1 D.7:1
8.(23-24高三上·广东东莞·阶段练习)某同学在距水平桌面一定高度处将一橡皮擦由静止释放,橡皮擦以的速度与水平桌面发生碰撞,碰撞后以的速度反向弹回,已知碰撞的时间为0.2s,则橡皮擦与桌面发生碰撞过程中的平均加速度为( )
A.,方向向上 B.,方向向下
C.,方向向上 D.,方向向下
9.(23-24高一上·贵州安顺·期中)某次汽车碰撞测试中,一辆汽车以大小为40m/s的速度撞向障碍物,并经0.2s的时间停下,若以初速度方向为正方向,则碰撞过程中该汽车( )
A.速度变化量为40m/s B.速度变化量大小为-40m/s
C.平均加速度为200m/s2 D.平均加速度为-200m/s2
题型四:加速度与加速减速的问题
10.(23-24高一上·内蒙古赤峰·期中)雨滴从高空由静止开始下落,运动始终沿竖直方向。由于空气阻力作用,其加速度逐渐减小,直到为零,此时雨滴还未落地。雨滴从静止开始到加速度减为零的过程中其运动情况是( )
A.速度不断减小,加速度为零时,速度最小 B.速度不断增大,加速度为零时,速度最大
C.速度的大小和方向一直保持不变 D.速度的变化率越来越大
11.(23-24高一上·四川凉山·期中)某质点做,a>0的直线运动,加速度a的值先由零增大到某一值后,再逐渐减小到零的过程中,该质点( )
A.当加速度达最大值时,速度也达到最大值
B.位移一直在增大,加速度减小到零后仍然继续增大
C.速度先增大后减小,最后保持不变
D.速度一直在增大,位移先增大后减小
12.(23-24高一上·山东泰安·阶段练习)汽车的初速度是v1,经过一段时间后速度变为v2,用Δv表示Δt时间内速度的变化量,为了在图中表示加速度a,我们作出一个新的箭头,表示速度的变化量△v。则下图中能正确表示汽车做加速运动的是( )
A.B.
C.D.
题型五:v-t图象问题
13.(23-24高一上·江苏镇江)一立方体木块从高处自由下落到深水中,取竖直向下为正方向,其图像如图所示,下列说法正确的是( )
A.c时刻木块到达最深处 B.b时刻开始木块的速度方向改变
C.d时刻木块速度方向竖直向下 D.0~a段木块的加速度小于a~b段的加速度
14.(23-24高一上·贵州毕节·阶段练习)一个物体做直线运动,其v-t图像如图所示,以下说法错误的是( )
A.前5s内的位移达到最大值 B.内物体的加速度为1.5m/s2
C.内物体的速度一直在减小 D.内加速度方向与速度方向相同
15.(23-24高一上·吉林长春·期末)甲、乙两物体同时从同一位置沿同一直线运动,甲的位移时间图像和乙的速度时间图像如图所示,则从原点出发后( )
A.0~6s甲做往返运动,乙做单向直线运动 B.乙物体在0~2s和4~6s加速度相同
C.2~4s甲的位移为零,乙的加速度为-4m/s2 D.2~4s甲的加速度为-4m/s2,乙的平均速度为零
题型六:加速度的测量问题
16.(23-24高一上·广东江门·阶段练习)光电计时器是一种常用的计时仪器,其结构如图1所示,a、b分别是光电门的激光发射和接收装置,当有滑块从a、b间通过时,光电计时器就可以显示出物体的挡光时间。现有某滑块在斜面上滑行,先后通过光电门1和2,计时器显示的挡光时间分别为、,从光电门1到光电门2所经历的总时间,用最小分度值为1mm的刻度尺测量滑块的长度d,示数如图2所示。
(1)滑块的长度 cm;
(2)滑块通过光电门1和2的速度大小分别为 m/s、 m/s;(结果保留两位小数)
(3)滑块的平均加速度大小为 ;(结果保留两位小数)
(4)由此测得的滑块的瞬时速度和只是一个近似值,它们实质上是滑块通过光电门1和2的 ,要使瞬时速度的测量值更接近真实值,可将滑块的宽度 一些(选填“增大”或“减小”)。
17.(22-23高一上·四川成都·阶段练习)小明为了测定气垫导轨上滑块的加速度,在滑块上安装了宽度为的遮光板,如图所示,滑块在牵引力作用下先后匀加速通过两个光电门,配套的数字毫秒计记录了遮光板通过第一个光电门的时间为,通过第二个光电门的时间为,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,则∶
(1)滑块通过光电门1时的速度 m/s,滑块通过光电门2时的速度= m/s。滑块的加速度a= m/s2(所有结果均保留两位有效数字)
(2)由此测得的瞬时速度v1和v2只是一个近似值,它们实质上是通过光电门1和2时的 ,要使瞬时速度的测量值更接近于真实值,可将遮光片的 减小一些。
18.(21-22高一上·湖南长沙·阶段练习)某同学利用气垫导轨测定滑块的加速度,滑块上安装了宽度为d的遮光板,如图所示,滑块在牵引力作用下做匀加速直线运动先后通过两个光电门,配套的数字毫秒计记录了遮光板通过光电门1、2的时间分别为Δt1、Δt2,遮光板从开始遮住光电门1到开始遮住光电门2的时间为Δt。遮光板通过光电门1时的速度大小v1= ,通过光电门2时的速度大小v2= ,滑块的加速度大小a= 。
题型七:加速度的综合问题
19.(23-24高一上·山西朔州·阶段练习)如图所示,弹丸和足球的初速度均为,方向水平向右。设它们与木板作用的时间都是0.1s,那么:
(1)弹丸击穿木板后速度大小变为6m/s,方向不变,求弹丸击穿木板时的加速度大小及方向;
(2)足球与木板作用后反向弹回的速度大小为6m/s,求足球与木板碰撞反弹时的加速度大小及方向。
20.(23-24高一上·全国·阶段练习)如图所示,一足球以速度v0=10m/s沿地面水平踢出,接下来足球在地面上做减速直线运动,经过时间2s撞上球门柱,足球撞上球门柱时的速度大小为v1=5m/s,方向向右。足球与球门柱作用后反向弹回的速度大小为v2=5m/s,已知足球与门柱作用的时间0.1s,弹回过程加速度恒定。求:
(1)足球在地面上做减速直线运动的加速度;
(2)足球在撞上球门柱弹回过程中加速度。
21.(23-24高一上·安徽六安·阶段练习)足球运动员在罚点球时,设脚与球作用时间为0.1s,若球获得30m/s的速度并做匀速直线运动,在空中飞行一段时间后被距离罚球点12米的守门员挡出,守门员双手与球接触时间为0.1s,且球被挡出后以10m/s的速度沿原路弹回,求:
(1)罚点球的瞬间,球的加速度的大小;
(2)球在空中飞行的时间;
(3)守门员接触球前后球的速度变化量的大小。
【高分演练】
一、单选题
22.(23-24高一上·湖南株洲·期末)关于加速度与速度下列说法正确的是( )
A.加速度越大速度越大
B.速度越大加速度越大
C.加速度与速度没有必然的关系
D.速度为零则加速度为零
23.(23-24高一上·四川乐山·期中)伽利略是第一个提出并研究加速度概念的科学家,关于加速度与速度,下列说法中正确的是( )
A.速度大小不变的物体,加速度不一定为零
B.加速度是描述物体速度变化大小的物理量
C.速度为零,加速度一定为零
D.物体速度方向向东,加速度方向一定不能向北
24.(23-24高一上·福建·阶段练习)赵凯华教授说过“加速度是人类认识史上最难建立的概念之一,也是每个初学物理的人最不易真正掌握的概念……”下列关于加速度说法中正确的是( )
A.速度大,加速度一定大
B.物体做减速运动时,加速度的方向与速度变化量的方向相反
C.速度正在变大,则加速度也一定在变大
D.物体可能做加速度正在减小的加速运动
25.(23-24高一上·江苏镇江·阶段练习)某场篮球比赛中,篮球以9m/s的速度飞来,碰到运动员的手后又以6m/s的速度反向弹回,篮球与运动员的接触时间为0.3s,则篮球在这段时间内的平均加速度大小是( )
A. B. C. D.
26.(23-24高一上·江苏镇江·阶段练习)如图所示是研究汽车速度变化时所画出的示意图,汽车的初速度为,末速度为,速度的变化量为,加速度为a。下列说法正确的是( )
A.汽车的速度越大,加速度一定越大
B.汽车的加速度越大,速度变化量一定越大
C.图甲中汽车做加速运动,其a与方向相同
D.图乙中汽车做减速运动,其a与方向相反
27.(23-24高一上·云南德宏·期末)如图甲所示,2023年10月26日11时14分神舟十七号载人飞船顺利发射升空,速度能在20s内由0增加到200m/s;如图乙所示,汽车以108km/h的速度行驶,急刹车时能在2.5s内停下来。下列说法中正确的是( )
A.10s内火箭的速度改变量为+10m/s B.2.5s内汽车的速度改变量为+30m/s
C.火箭的速度变化比汽车的速度变化快 D.火箭的加速度比汽车的加速度小
28.(23-24高一上·陕西西安·期末)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的方向相同,但加速度大小先保持不变,再逐渐减小直至为零,则在此过程中( )
A.速度先逐渐变大,然后再逐渐减小,当加速度减小到零时,速度达到最小值
B.速度先均匀增加,然后增加得越来越慢,当加速度减小到零时,速度达到最大值
C.速度先不变,当加速度减小到零时,速度再增大
D.速度先逐渐减小,后逐渐增大,当加速度减小到零时,速度达到最大值
29.(23-24高一上·云南昭通·期末)汽车提速能力现在越来越强,特别是我国现在的电动汽车,其发展更是处于世界前列,有的品牌的百公里提速只需要3.9s。在物理学上,这个提速能力实际指的是加速度,则下列关于速度和加速度说法正确的是( )
A.速度很大的物体,其加速度可能为零 B.运动物体的速度越大,它的加速度一定越大
C.某时刻物体速度为零,其加速度也一定为零D.加速度越大,运动速度的变化量一定越大
30.(23-24高一上·山东聊城·期末)在一档展现我国人民生活水平飞速发展的电视节目中,导演用富有感染力的视角拍摄了高铁列车、新能源汽车、C919大飞机等国产先进交通工具的逐步普及。关于以上交通工具的说法中正确的是( )
A.C919大飞机在高空沿直线匀速飞行时速度很大,加速度也很大
B.高铁列车启动过程中,速度变化量很大,加速度也很大
C.新能源汽车在平直道路上行驶时,位移的方向向前,加速度的方向可能向后
D.新能源汽车在平直道路上行驶时,速度的方向向前,加速度的方向不可能向后
31.(23-24高一上·广东深圳·期末)某品牌汽车在测试场进行直线行驶性能测试,测试车内所装位移传感器记录的数据经简化处理后得到位移随时间的变化关系如图所示。关于该测试车的说法正确的是( )
A.第内汽车的加速度为0 B.第末汽车运动方向发生改变
C.内汽车的位移越来越大 D.末汽车回到出发点
32.(23-24高一上·浙江湖州·阶段练习)在台球比赛中,某球以1.5m/s的速度垂直撞击边框后,以1.3m/s的速度反向弹回,球与边框的接触时间为0.08s,则该撞击过程中球的(取弹回的方向为正方向)( )
A.速度变化量为-0.2m/s,加速度为
B.速度变化量为2.8m/s,加速度为
C.速度变化量为0.2m/s,加速度为
D.速度变化量为-2.8m/s,加速度为
二、多选题
33.(23-24高一上·山西朔州·阶段练习)甲、乙为两个在同一直线上运动的物体,,。那么,对甲、乙两物体的判断正确的是( )
A.甲的加速度小于乙的加速度
B.甲的加速度大于乙的加速度
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
34.(23-24高一上·山西朔州·阶段练习)关于速度和加速度,下列说法正确的是( )
A.高速飞行的飞机加速度一定很大
B.轿车紧急刹车时,加速度方向一定与速度方向相反
C.在火药爆炸炮弹还没发生运动的瞬间,炮弹的加速度不为零
D.在观看刘翔110m栏比赛时,我们可用实况显示的比赛时间求出任意时刻的速度
35.(23-24高一上·河北邯郸·阶段练习)一物体做加速度不变的直线运动,某时刻速度的大小为6m/s,2s后速度的大小为12m/s。在这2s内该物体的( )
A.速度变化量的大小可能大于12m/s B.速度变化量的大小可能小于6m/s
C.加速度的大小可能大于8m/s2 D.加速度的大小可能等于3m/s2
36.(23-24高一上·湖南娄底·期末)关于速度v、速度变化量、加速度a的关系,下列说法正确的是( )
A.物体运动的速度变化越大,它的加速度一定越大
B.速度很大的物体,其加速度可能很小,也可能为零
C.加速度方向不一定与速度方向相同,但一定与速度变化量的方向相同
D.加速度很大时,运动物体的速度很快变大,不可能很快变小
37.(23-24高一上·广东揭阳·期末)如图所示是一辆汽车做直线运动的x—t图像,关于线段OA、AB、BC、CD所表示的运动,下列说法正确的是( )
A.OA段汽车做匀加速直线运动 B.AB段汽车保持静止
C.BC段汽车的速度大小为15m/s D.CD段汽车的加速度为零
38.(23-24高一上·江西南昌·阶段练习)运动学中有人认为引入“加速度的变化率”没有必要,然而现在有人指出“加速度的变化率”能引起人的心理效应,车辆的平稳加速(即加速度基本不变)使人感到舒服,否则人会感到不舒服,关于“加速度的变化率”,下列说法正确的是( )
A.从运动学角度的定义,“加速度的变化率”的单位应是
B.若加速度的变化率为0,则物体做匀速直线运动
C.若加速度的变化率为正,则加速度增大
D.若加速度的变化率与加速度同方向,则加速度增大
三、实验题
39.(21-22高一上·江西抚州·阶段练习)如图所示,为测定气垫导轨上滑块的加速度的装置,滑块上安装了宽度为的遮光条,滑块在牵引力作用下做匀加速直线运动,先后通过两个光电门,配套的数字毫秒计记录了遮光条通过第一个光电门的时间为,通过第二个光电门的时间为,遮光条从开始遮住第一个光电门到开始遮住第二个光电门所用时间为。则
(1)遮光条通过第一个光电门的速度的计算表达式是 (用题中给出的符号表示),遮光条通过第二个光电门的速度大小是 ;
(2)滑块的加速度大小是 。计算结果均保留两位有效数字
40.(20-21高一上·山西太原·阶段练习)使用如图所示的气垫导轨装置进行实验测定滑块的加速度a。滑块上安装了宽度为d的遮光条,当滑块通过两个光电门时,配套的数字计时器记录了遮光条通过第一个和第二个光电门的时间,分别为和。已知遮光条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。回答下列问题(结果用题中所给符号表示)∶
(1)滑块通过第一个光电门的速度为 。
(2)滑块的加速度a可以通过表达式 估算得到。
四、解答题
41.(24-25高一上·全国·课堂例题)加速度是运动学中一个非常重要的物理量,则:
(1)根据加速度的定义写出加速度的定义式;
(2)如图所示,一个球以速度大小v1=6m/s向右运动,与墙碰撞后以速度大小v2=4m/s反弹回来,球与墙壁碰撞时间为t=0.1s。
①甲同学规定向右为正方向,请根据加速度定义帮助甲同学计算出小球的加速度;
②乙同学规定向左为正方向,请根据加速度定义帮助乙同学计算出小球的加速度;
③甲、乙二位同学的计算结果是否相同并说明理由。
42.(22-23高一上·贵州·阶段练习)如图所示,弹丸和足球的初速度均为,方向水平向右。设它们与木板作用的时间都是0.5s,那么:
(1)子弹击穿木板后速度大小变为30m/s,求弹丸击穿木板过程的加速度大小及方向;
(2)足球与木板作用后反向弹回的速度大小为30m/s,求足球与木板碰撞反弹过程的加速度大小及方向。
43.(23-24高一上·甘肃白银·阶段练习)在东京奥运会乒乓球比赛中,有着“梦之队”之称的中国乒乓球队包揽了男子单打、女子单打、男子团体和女子团体全部四个项目的所有金牌,继续延续着自己“乒乓王国”的统治地位。在万众瞩目的“龙东”对决中,马龙打出的乒乓球以的速度飞来,被樊振东挥拍一击,仍以的速度大小逆着原方向反弹,测得球接触拍的时间是,求:
(1)乒乓球在这0.02秒内的速度变化;
(2)这个过程中乒乓球的加速度的大小和方向。
44.(23-24高一上·陕西西安·阶段练习)如图所示,一个篮球从高=3.05m的篮筐上由静止开始下落,经=1.95s落到水平地面上,速度为,然后以反弹,经达到最高点,上升的最大高度,已知篮球与地面碰撞的时间为0.3s,求:
(1)篮球在与地面碰撞过程的平均加速度大小和方向;
(2)篮球从开始下落到反弹至最高点过程的平均速度和平均速率。
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第04讲:速度变化快慢的描述——加速度
【考点归纳】
· 考点一:加速度的定义
· 考点二:速度、速度变化量与加速度的区别
· 考点三:加速度的计算
· 考点四:加速度与加速减速的问题
· 考点五:v-t图象问题
· 考点六:加速度的测量问题
· 考点七:加速度的综合问题
【知识归纳】
知识点一、加速度
1.定义:速度的变化量与发生这一变化所用时间的比值.即a=.
2.单位:国际单位制中,加速度的单位是米每二次方秒,符号是m/s2或m·s-2.
3.物理意义
加速度a是表示物体速度变化快慢的物理量,也叫速度对时间的变化率.
4.a=是用比值定义法定义的物理量,a的大小与Δv、Δt无关(填“有关”或“无关”).
知识点二、加速度方向与速度方向的关系
1.加速度的矢量性:由a=知加速度的方向总是与速度变化量Δv的方向相同.但与速度的方向没有必然联系.
2.加速度对运动的影响
(1)加速度的大小决定物体速度变化的快慢
①加速度大表示物体速度变化得快.②加速度小表示物体速度变化得慢.
(2)加速度的方向与速度方向的关系决定物体是加速还是减速
①加速度方向与速度方向相同时,物体做加速运动;②加速度方向与速度方向相反时,物体做减速运动.
知识点三、从v-t图象看加速度
1.v-t图象的斜率大小表示加速度大小
如图所示,在v-t图象中,比值反映了直线的倾斜程度,叫做直线的斜率,其值等于物体运动的加速度.
(1)在同一个坐标系中,斜率越大,加速度越大.
(2)v-t图线为倾斜直线时,表示物体的加速度不变,如图中的图线甲、乙所示;图线为曲线时表示物体的加速度变化,图线切线的斜率表示这一时刻的瞬时加速度,如图中A点的切线e的斜率等于该时刻的瞬时加速度,整个运动过程中物体的加速度在减小.
2.v-t图象斜率的正负表示加速度的方向.
3.由v-t图象判断速度的变化
通过v-t图象可直观判断速度的变化与加速度的正负无关.如图所示.
(1)在0~t0时间内,v<0,a>0,物体做减速运动;
(2)在t>t0时间内,v>0,a>0,物体做加速运动.
考点技巧归纳:
1.加速度
(1)加速度a=,也称为“速度变化率”,反映了速度变化的快慢;
(2)加速度是矢量,其方向与速度变化量Δv的方向相同;
(3)a与Δv、Δt、v的大小无关.v大,a不一定大;Δv大,a也不一定大.
2.判断物体加速运动和减速运动的方法
3.从v-t图象看加速度
(1)斜率大小表示加速度的大小; (2)斜率正负表示加速度的方向.
【题型归纳】
题型一:加速度的定义
1.(23-24高一上·江西上饶·期末)加速度的概念是人类认识史上最难建立的概念之一,是在400多年前伽利略对落体运动的研究中逐步建立起来的。关于加速度和速度,下列说法中正确的是( )
A.加速度是表示物体速度变化快慢的物理量,是标量
B.加速度大的物体速度变化一定大
C.速度是表示物体运动快慢的物理量,是标量
D.运动物体在某一时刻或某一位置的速度,叫做瞬时速度
【答案】D
【详解】A.加速度是表示物体速度变化快慢的物理量,是矢量,A错误;
B.加速度大的物体速度变化一定快,如果时间很短,速度的变化量也不一定很大,B错误;
C.速度是表示物体运动快慢的物理量,是矢量,C错误;
D.运动物体在某一时刻或某一位置的速度,叫做瞬时速度,D正确。
故选D。
2.(23-24高一上·甘肃白银·期中)关于加速度的概念,正确的是( )
A.加速度反映速度变化的大小
B.物体的加速度与速度同向时,运动速度一定越来越大
C.加速度为正值,表示物体速度一定是越来越大
D.加速度为负值,表示速度一定是越来越小
【答案】B
【详解】A.加速度反映速度变化的快慢,故A错误;
B.物体的加速度与速度同向时,物体做加速运动,运动速度一定越来越大,故B正确;
C.若加速度为正值,初速度为负值,物体先减速后反向加速,故C错误;
D.若加速度为负值,初速度为负值,物体一直做加速运动,故D错误。
故选B。
3.(23-24高一上·全国·阶段练习)加速度是人类认识史上最难建立的概念之一,也是每个初学物理的人最不易真正掌握的概念,下列关于加速度说法正确的是( )
A.速度逐渐增大,则加速度一定逐渐增大
B.加速度逐渐增大,则速度一定逐渐增大
C.加速度的方向与速度变化量的方向相同
D.速度变化越快,则加速度也变化越快
【答案】C
【详解】A.速度逐渐增大,则加速度也可能不变,例如匀加速直线运动,选项A错误;
B.当加速度与速度反向时,加速度逐渐增大,速度逐渐减小,选项B错误;
C.加速度的方向与速度变化量的方向相同,选项C正确;
D.速度变化越快,加速度越大,但是加速度不一定变化越快,选项D错误。
故选C。
题型二:速度、速度变化量与加速度的区别
4.(23-24高一上·四川德阳·期末)关于速度、速度的变化和加速度的关系,下列说法正确的是( )
A.速度越来越大,加速度一定越来越大 B.物体加速度增大,速度的变化一定越来越大
C.速度方向为负,加速度的方向一定也为负 D.速度变化的方向为正,加速度的方向一定也为正
【答案】D
【详解】A.当物体加速度和速度方向相同,做加速度减小的加速直线运动时,尽管速度越来越大,加速度却在减小,故A错误;
B.当物体加速度增大,所用时间越短,速度变化不一定越来越大,故B错误;
C.物体做减速直线运动时,若规定速度方向为负,由于速度在减小,加速度方向和速度方向相反,则加速度方向为正,故C错误;
D.由加速度定义可知,若速度变化的方向为正,则加速度的方向也为正,故D正确。
故选D。
5.(23-24高一上·河北邢台·期末)关于速度、加速度和速度的变化量,下列说法正确的是( )
A.速度和加速度为矢量,速度的变化量为标量
B.物体的加速度越大,其速度的变化量一定越大
C.物体的速度越小,其加速度一定越小
D.物体的加速度越大,其速度一定变化得越快
【答案】D
【详解】A.速度和加速度、速度的变化量都是矢量,故A错误;
C.物体的速度越小,但速度的变化率不一定越小,所以加速度也不一定越小,故C错误;
BD.加速度则是描述物体速度变化快慢的物理量,加速度也越大,其速度变化也越快;但速度的变化量不一定越大,加速度由速度的变化量Δv和速度发生改变所需要的时间Δt共同决定,故B错误,D正确。
故选D。
6.(23-24高一上·安徽·期末)关于物体的速度、加速度、速度变化量,下列说法正确的是( )
A.物体有加速度,速度就增大
B.物体的加速度大,则速度一定变化快
C.一个物体的速度变化量越大,加速度越大
D.当加速度与速度方向相同且又减小时,物体做减速运动
【答案】B
【详解】
A.物体做加速运动还是减速运动,取决于物体的加速度与速度的方向是否一致,故A错误;
B.加速度是描述速度变化快慢的物理量,加速度大,速度变化快,故B正确;
C.加速度的大小与速度变化量无必然联系,故C错误;
D.当加速度与速度方向相同物体做加速运动,只是速度增加的慢了,故D错误。
故选B。
题型三:加速度的计算
7.(23-24高一上·内蒙古乌兰察布·期末)猎豹是一种大型猫科类动物,能在短时间内爆发出惊人的加速度,从静止到100km/h只需约3s;牧羊犬是一种大型犬科类动物,具有耐力强,速度快的特性,从静止到10m/s只需约2s。上述过程中猎豹与牧羊犬平均加速度的比约为( )
A.2:1 B.3:1 C.5:1 D.7:1
【答案】A
【详解】猎豹的加速度为
牧羊犬的加速度为
猎豹与牧羊犬平均加速度的比约为
故选A。
8.(23-24高三上·广东东莞·阶段练习)某同学在距水平桌面一定高度处将一橡皮擦由静止释放,橡皮擦以的速度与水平桌面发生碰撞,碰撞后以的速度反向弹回,已知碰撞的时间为0.2s,则橡皮擦与桌面发生碰撞过程中的平均加速度为( )
A.,方向向上 B.,方向向下
C.,方向向上 D.,方向向下
【答案】C
【详解】取向下为正方向,则碰撞过程中橡皮擦的初速度为3m/s,末速度为-1m/s。根据加速度的定义式有
所以加速度大小为20m/s2,方向竖直向上。
故选C。
9.(23-24高一上·贵州安顺·期中)某次汽车碰撞测试中,一辆汽车以大小为40m/s的速度撞向障碍物,并经0.2s的时间停下,若以初速度方向为正方向,则碰撞过程中该汽车( )
A.速度变化量为40m/s B.速度变化量大小为-40m/s
C.平均加速度为200m/s2 D.平均加速度为-200m/s2
【答案】D
【详解】AB.根据题意可得
即速度变化量的大小为40m/s,方向与初速度方向相反,故AB错误;
CD.平均加速度为
故C错误,D正确。
故选D。
题型四:加速度与加速减速的问题
10.(23-24高一上·内蒙古赤峰·期中)雨滴从高空由静止开始下落,运动始终沿竖直方向。由于空气阻力作用,其加速度逐渐减小,直到为零,此时雨滴还未落地。雨滴从静止开始到加速度减为零的过程中其运动情况是( )
A.速度不断减小,加速度为零时,速度最小
B.速度不断增大,加速度为零时,速度最大
C.速度的大小和方向一直保持不变
D.速度的变化率越来越大
【答案】B
【详解】ABC.雨滴从高空由静止开始下落,加速度方向与速度方向相同,雨滴做加速运动,速度不断增大,当加速度为零时,速度最大,则雨滴从静止开始到加速度减为零的过程中,雨滴的速度一直增大,方向一直保持不变,故AC错误,B正确;
D.速度的变化率即加速度,则雨滴从静止开始到加速度减为零的过程中,速度的变化率一直减小,故D错误。
故选B。
11.(23-24高一上·四川凉山·期中)某质点做,a>0的直线运动,加速度a的值先由零增大到某一值后,再逐渐减小到零的过程中,该质点( )
A.当加速度达最大值时,速度也达到最大值
B.位移一直在增大,加速度减小到零后仍然继续增大
C.速度先增大后减小,最后保持不变
D.速度一直在增大,位移先增大后减小
【答案】B
【详解】质点做,a>0的直线运动,则质点的速度逐渐增大,当加速度减为0时,速度达到最大,位移逐渐增大,加速度减小到零后仍然继续增大。
故选B。
12.(23-24高一上·山东泰安·阶段练习)汽车的初速度是v1,经过一段时间后速度变为v2,用Δv表示Δt时间内速度的变化量,为了在图中表示加速度a,我们作出一个新的箭头,表示速度的变化量△v。则下图中能正确表示汽车做加速运动的是( )
A.B.
C.D.
【答案】B
【详解】速度变化量为
方向由v1的端点指向v2的端点,加速度a的方向与速度变化量的方向相同,则图BD是对的,加速度与速度同向时表示汽车做加速运动,图D表示汽车做减速运动,只有图B表示汽车做加速运动。本题选汽车做加速运动的,所以B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
题型五:v-t图象问题
13.(23-24高一上·江苏镇江)一立方体木块从高处自由下落到深水中,取竖直向下为正方向,其图像如图所示,下列说法正确的是( )
A.c时刻木块到达最深处
B.b时刻开始木块的速度方向改变
C.d时刻木块速度方向竖直向下
D.0~a段木块的加速度小于a~b段的加速度
【答案】A
【详解】AB.因取竖直向下为正方向,而时间内速度均为正,说明木块一直在向下运动,c时刻后速度为负,说明c时刻以后木块开始向上运动,c时刻木块到达最深处,故A正确,B错误;
C.d时刻速度为负,木块速度方向竖直向上,故C错误;
D.由图线的斜率表示加速度可知,斜率大的加速度大,所以0~a段木块的加速度大于a~b段的加速度,故D错误。
故选A。
14.(23-24高一上·贵州毕节·阶段练习)一个物体做直线运动,其v-t图像如图所示,以下说法错误的是( )
A.前5s内的位移达到最大值
B.内物体的加速度为1.5m/s2
C.内物体的速度一直在减小
D.内加速度方向与速度方向相同
【答案】C
【详解】A.在图像中速度的正负表示方向,物体前5s内一直沿正方向运动,沿负方向运动,则可知前5s内的位移达到最大值。故A正确,与题意不符;
B.图像的斜率表示加速度,故内物体的加速度为
故B正确,与题意不符;
C.由图可知,内物体的速度先正向减小,再反向增大。故C错误,与题意相符;
D.和内物体都做匀加速直线运动,故加速度方向和速度方向相同。故D正确,与题意不符。
本题选错误的故选C。
15.(23-24高一上·吉林长春·期末)甲、乙两物体同时从同一位置沿同一直线运动,甲的位移时间图像和乙的速度时间图像如图所示,则从原点出发后( )
A.0~6s甲做往返运动,乙做单向直线运动
B.乙物体在0~2s和4~6s加速度相同
C.2~4s甲的位移为零,乙的加速度为-4m/s2
D.2~4s甲的加速度为-4m/s2,乙的平均速度为零
【答案】B
【详解】A.甲在0~2s朝正方向运动,2~4s朝负方向运动,4~6s朝正方向运动,乙在0~3s朝正方向运动,3~6s朝负方向运动,故0~6s甲、乙均做往返运动,故A错误;
B.乙物体在0~2s加速度和4-6s加速度均为
故B正确;
C.2~4s甲朝负方向做匀速直线运动,位移为-8m,2~4s乙的加速度为
故C错误;
D.2~4s甲做匀速直线运动,加速度为0,2~4s乙的位移为零,平均速度为零,故D错误。
故选B。
题型六:加速度的测量问题
16.(23-24高一上·广东江门·阶段练习)光电计时器是一种常用的计时仪器,其结构如图1所示,a、b分别是光电门的激光发射和接收装置,当有滑块从a、b间通过时,光电计时器就可以显示出物体的挡光时间。现有某滑块在斜面上滑行,先后通过光电门1和2,计时器显示的挡光时间分别为、,从光电门1到光电门2所经历的总时间,用最小分度值为1mm的刻度尺测量滑块的长度d,示数如图2所示。
(1)滑块的长度 cm;
(2)滑块通过光电门1和2的速度大小分别为 m/s、 m/s;(结果保留两位小数)
(3)滑块的平均加速度大小为 ;(结果保留两位小数)
(4)由此测得的滑块的瞬时速度和只是一个近似值,它们实质上是滑块通过光电门1和2的 ,要使瞬时速度的测量值更接近真实值,可将滑块的宽度 一些(选填“增大”或“减小”)。
【答案】 4.45 0.89 1.48 3.93 平均速度 减小
【详解】(1)[1]由图2可得,滑块的长度为
(2)[2]滑块通过光电门1的速度为
[3]滑块通过光电门2的速度为
(3)[4]滑块的平均加速度大小为
(4)[5][6]根据可知,当越趋近于0时,所求的平均速度越接近于瞬时速度。所以由此测得的滑块的瞬时速度和只是一个近似值,它们实质上是滑块通过光电门1和2的平均速度,要使瞬时速度的测量值更接近真实值,可将滑块的宽度减小一些。
17.(22-23高一上·四川成都·阶段练习)小明为了测定气垫导轨上滑块的加速度,在滑块上安装了宽度为的遮光板,如图所示,滑块在牵引力作用下先后匀加速通过两个光电门,配套的数字毫秒计记录了遮光板通过第一个光电门的时间为,通过第二个光电门的时间为,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,则∶
(1)滑块通过光电门1时的速度 m/s,滑块通过光电门2时的速度= m/s。滑块的加速度a= m/s2(所有结果均保留两位有效数字)
(2)由此测得的瞬时速度v1和v2只是一个近似值,它们实质上是通过光电门1和2时的 ,要使瞬时速度的测量值更接近于真实值,可将遮光片的 减小一些。
【答案】 0.10 0.30 0.067 平均速度 宽度
【详解】(1)[1]在极短的时间内的平均速度可近似的认为等于瞬时速度,可得滑块通过光电门1时的速度
[2]滑块通过光电门2时的速度
[3]滑块的加速度为
(2)[4][5]由此测得的瞬时速度v1和v2只是一个近似值,它们实质上是通过光电门1和2时的平均速度,滑块的宽度越小,测量值越接近真实值;
18.(21-22高一上·湖南长沙·阶段练习)某同学利用气垫导轨测定滑块的加速度,滑块上安装了宽度为d的遮光板,如图所示,滑块在牵引力作用下做匀加速直线运动先后通过两个光电门,配套的数字毫秒计记录了遮光板通过光电门1、2的时间分别为Δt1、Δt2,遮光板从开始遮住光电门1到开始遮住光电门2的时间为Δt。遮光板通过光电门1时的速度大小v1= ,通过光电门2时的速度大小v2= ,滑块的加速度大小a= 。
【答案】
【详解】[1][2]由于遮光板宽度较窄,通过时间较短,所以用遮光时间内的平均速度来近似代替通过光电门的瞬时速度,即
[3]根据加速度的定义可得滑块的加速度大小为
题型七:加速度的综合问题
19.(23-24高一上·山西朔州·阶段练习)如图所示,弹丸和足球的初速度均为,方向水平向右。设它们与木板作用的时间都是0.1s,那么:
(1)弹丸击穿木板后速度大小变为6m/s,方向不变,求弹丸击穿木板时的加速度大小及方向;
(2)足球与木板作用后反向弹回的速度大小为6m/s,求足球与木板碰撞反弹时的加速度大小及方向。
【答案】(1),方向水平向左
(2),方向水平向左
【详解】(1)设水平向右为正方向,则
所以弹丸击穿木板时的加速度大小为,方向水平向左。
(2)设水平向右为正方向,则
=
所以足球与木板碰撞反弹时的加速度大小为,方向水平向左。
20.(23-24高一上·全国·阶段练习)如图所示,一足球以速度v0=10m/s沿地面水平踢出,接下来足球在地面上做减速直线运动,经过时间2s撞上球门柱,足球撞上球门柱时的速度大小为v1=5m/s,方向向右。足球与球门柱作用后反向弹回的速度大小为v2=5m/s,已知足球与门柱作用的时间0.1s,弹回过程加速度恒定。求:
(1)足球在地面上做减速直线运动的加速度;
(2)足球在撞上球门柱弹回过程中加速度。
【答案】(1)2.5m/s2,方向向左;(2)100m/s2,方向向左
【详解】(1)设向右为正,足球在地面上做减速直线运动的加速度
方向向左;
(2)设向左为正,足球在撞上球门柱弹回过程中加速度
方向向左。
21.(23-24高一上·安徽六安·阶段练习)足球运动员在罚点球时,设脚与球作用时间为0.1s,若球获得30m/s的速度并做匀速直线运动,在空中飞行一段时间后被距离罚球点12米的守门员挡出,守门员双手与球接触时间为0.1s,且球被挡出后以10m/s的速度沿原路弹回,求:
(1)罚点球的瞬间,球的加速度的大小;
(2)球在空中飞行的时间;
(3)守门员接触球前后球的速度变化量的大小。
【答案】(1);(2)0.4s;(3)40m/s
【详解】解:(1)设球被踢出的方向为正方向,则罚点球时球的速度由变到,用时,则罚点球时的加速度
即加速度大小为
(2)设球在空中飞行的时间为,则
(3)守门员接触球前后球的速度变化量
即守门员接触球前后球的速度变化量大小为。
【高分演练】
一、单选题
22.(23-24高一上·湖南株洲·期末)关于加速度与速度下列说法正确的是( )
A.加速度越大速度越大
B.速度越大加速度越大
C.加速度与速度没有必然的关系
D.速度为零则加速度为零
【答案】C
【详解】根据加速度定义式
可知加速度与速度的变化率有关,但加速度与速度没有必然的关系,所以加速度越大,速度不一定越大;速度越大,加速度不一定越大;速度为零,加速度可以不为零。
故选C。
23.(23-24高一上·四川乐山·期中)伽利略是第一个提出并研究加速度概念的科学家,关于加速度与速度,下列说法中正确的是( )
A.速度大小不变的物体,加速度不一定为零
B.加速度是描述物体速度变化大小的物理量
C.速度为零,加速度一定为零
D.物体速度方向向东,加速度方向一定不能向北
【答案】A
【详解】A.速度大小不变的物体,但速度方向改变,则速度变化量不为零,加速度不为零,故A正确;
B.加速度是描述物体速度变化快慢的物理量,速度变化越快,加速度一定越大,故B错误;
C.速度为零,加速度不一定为零,如自由落体运动初始时刻速度为零,而加速度为g,故C错误;
D.物体速度方向向东,加速度方向可能向北,故D错误。
故选A。
24.(23-24高一上·福建·阶段练习)赵凯华教授说过“加速度是人类认识史上最难建立的概念之一,也是每个初学物理的人最不易真正掌握的概念……”下列关于加速度说法中正确的是( )
A.速度大,加速度一定大
B.物体做减速运动时,加速度的方向与速度变化量的方向相反
C.速度正在变大,则加速度也一定在变大
D.物体可能做加速度正在减小的加速运动
【答案】D
【详解】A.加速度是反映物体速度变化快慢的物理量,加速度的大小取决于速度的变化率,与速度的大小无关,A错误;
B.根据加速度的定义可知,加速度的方向与速度变化量的方向相同,B错误;
C.速度正在变大,则加速度也可能在变小,只需要速度方向和加速度方向相同,C错误;
D.加速度减小,但与速度方向相同,则此时物体做加速运动,D正确;
故选D。
25.(23-24高一上·江苏镇江·阶段练习)某场篮球比赛中,篮球以9m/s的速度飞来,碰到运动员的手后又以6m/s的速度反向弹回,篮球与运动员的接触时间为0.3s,则篮球在这段时间内的平均加速度大小是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】设反向弹回的方向为正方向,根据加速度定义式有
故排球在这段时间内的平均加速度大小为50m/s2。
故选D。
26.(23-24高一上·江苏镇江·阶段练习)如图所示是研究汽车速度变化时所画出的示意图,汽车的初速度为,末速度为,速度的变化量为,加速度为a。下列说法正确的是( )
A.汽车的速度越大,加速度一定越大
B.汽车的加速度越大,速度变化量一定越大
C.图甲中汽车做加速运动,其a与方向相同
D.图乙中汽车做减速运动,其a与方向相反
【答案】C
【详解】A.汽车的速度越大,加速度不一定大,比如汽车以很大的速度匀速运动时,加速度为零,故A错误;
B.汽车的加速度越大,速度变化得越快,但速度变化量不一定越大,故B错误;
C.图甲中汽车做加速运动,其a与方向相同,故C正确;
D.图甲中汽车做减速运动,其a与方向相同,故D错误。
故选C。
27.(23-24高一上·云南德宏·期末)如图甲所示,2023年10月26日11时14分神舟十七号载人飞船顺利发射升空,速度能在20s内由0增加到200m/s;如图乙所示,汽车以108km/h的速度行驶,急刹车时能在2.5s内停下来。下列说法中正确的是( )
A.10s内火箭的速度改变量为+10m/s
B.2.5s内汽车的速度改变量为+30m/s
C.火箭的速度变化比汽车的速度变化快
D.火箭的加速度比汽车的加速度小
【答案】D
【详解】A.火箭在20s内的运动情况未知,所以无法确定10s内火箭的速度改变量,故A错误;
B.汽车的速度为108km/h=30m/s,汽车的速度该变量为
故B错误;
CD.根据加速度的定义式
可得火箭的加速度为
汽车的加速度为
负号表示加速度的方向与速度方向相反,所以火箭的速度变化比汽车速度变化慢,故C错误,D正确。
故选D。
28.(23-24高一上·陕西西安·期末)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的方向相同,但加速度大小先保持不变,再逐渐减小直至为零,则在此过程中( )
A.速度先逐渐变大,然后再逐渐减小,当加速度减小到零时,速度达到最小值
B.速度先均匀增加,然后增加得越来越慢,当加速度减小到零时,速度达到最大值
C.速度先不变,当加速度减小到零时,速度再增大
D.速度先逐渐减小,后逐渐增大,当加速度减小到零时,速度达到最大值
【答案】B
【详解】加速度方向与速度方向同向,故速度增大,当加速度不变时,速度均匀增加;当加速度逐渐减小时,速度仍增大,但增加得越来越慢;当加速度减小到零时,速度达到最大值,保持不变。
故选B。
29.(23-24高一上·云南昭通·期末)汽车提速能力现在越来越强,特别是我国现在的电动汽车,其发展更是处于世界前列,有的品牌的百公里提速只需要3.9s。在物理学上,这个提速能力实际指的是加速度,则下列关于速度和加速度说法正确的是( )
A.速度很大的物体,其加速度可能为零 B.运动物体的速度越大,它的加速度一定越大
C.某时刻物体速度为零,其加速度也一定为零 D.加速度越大,运动速度的变化量一定越大
【答案】A
【详解】AB.速度与加速度没有必然联系,速度很大的物体,其加速度可能为零,比如:物体以较大的速度做匀速直线运动,故A正确,B错误;
C.根据加速度的定义式
可知,当物体运动的速度为0,但速度的变化量不为0时,加速度不为0,故C错误;
D.根据加速度的定义式
可知,加速度越大,速度变化越快,但是速度变化量不一定大,故D错误。
故选A。
30.(23-24高一上·山东聊城·期末)在一档展现我国人民生活水平飞速发展的电视节目中,导演用富有感染力的视角拍摄了高铁列车、新能源汽车、C919大飞机等国产先进交通工具的逐步普及。关于以上交通工具的说法中正确的是( )
A.C919大飞机在高空沿直线匀速飞行时速度很大,加速度也很大
B.高铁列车启动过程中,速度变化量很大,加速度也很大
C.新能源汽车在平直道路上行驶时,位移的方向向前,加速度的方向可能向后
D.新能源汽车在平直道路上行驶时,速度的方向向前,加速度的方向不可能向后
【答案】C
【详解】A.C919大飞机在高空沿直线匀速飞行时速度很大,但加速度为0,故A错误;
B.加速度与速度变化量没有直接关系,高铁列车启动过程中,速度变化量很大,但加速度不一定很大,故B错误;
C.新能源汽车在平直道路上行驶时,位移的方向向前,如果汽车向前做减速运动,则加速度的方向向后,故C正确;
D.新能源汽车在平直道路上行驶时,速度的方向向前,如果汽车向前做减速运动,则加速度的方向向后,故D错误。
故选C。
31.(23-24高一上·广东深圳·期末)某品牌汽车在测试场进行直线行驶性能测试,测试车内所装位移传感器记录的数据经简化处理后得到位移随时间的变化关系如图所示。关于该测试车的说法正确的是( )
A.第内汽车的加速度为0
B.第末汽车运动方向发生改变
C.内汽车的位移越来越大
D.末汽车回到出发点
【答案】A
【详解】A.图像中图线的斜率表示物体的速度,第内斜率不变,表示汽车匀速行驶,加速度为0,A正确;
B.图像中图线的斜率表示物体的速度,第末斜率不变,所以汽车运动方向未发生改变,B错误;
C.图像纵坐标表示物体的位移,内汽车的位移先增大,后不变,再减小,C错误;
D.汽车末位移为-10m,不是回到出发点,D错误。
故选A。
32.(23-24高一上·浙江湖州·阶段练习)在台球比赛中,某球以1.5m/s的速度垂直撞击边框后,以1.3m/s的速度反向弹回,球与边框的接触时间为0.08s,则该撞击过程中球的(取弹回的方向为正方向)( )
A.速度变化量为-0.2m/s,加速度为
B.速度变化量为2.8m/s,加速度为
C.速度变化量为0.2m/s,加速度为
D.速度变化量为-2.8m/s,加速度为
【答案】B
【详解】根据题意可知球的初速度,末速度和作用时间分别为
,,
球的速度变化量为
加速度为
故选B。
二、多选题
33.(23-24高一上·山西朔州·阶段练习)甲、乙为两个在同一直线上运动的物体,,。那么,对甲、乙两物体的判断正确的是( )
A.甲的加速度小于乙的加速度
B.甲的加速度大于乙的加速度
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
【答案】AC
【详解】AB.加速度是矢量,正负表示方向,加速度的绝对值表示大小,可知,甲的加速度小于乙的加速度,故A正确,B错误;
C.加速度是矢量,正负表示方向,加速度为正值,表示方向与规定的正方向相同,加速度为负值,表示方向与规定的正方向相反,即甲、乙两物体的加速度方向一定相反,故C正确;
D.当加速度方向与速度方向相同时,物体做加速运动,速度变大,当加速度方向与速度方向相反时,物体做减速运动,速度变小,由于题中甲、乙物体的速度方向不确定,仅仅知道加速度方向,即加速度方向与速度方向不确定是相同还是相反,则甲、乙的速度值不一定都是越来越大的,故D错误。
故选AC。
34.(23-24高一上·山西朔州·阶段练习)关于速度和加速度,下列说法正确的是( )
A.高速飞行的飞机加速度一定很大
B.轿车紧急刹车时,加速度方向一定与速度方向相反
C.在火药爆炸炮弹还没发生运动的瞬间,炮弹的加速度不为零
D.在观看刘翔110m栏比赛时,我们可用实况显示的比赛时间求出任意时刻的速度
【答案】BC
【详解】A.高速飞行的飞机如果做匀速运动,加速度等于零,A错误;
B.轿车紧急刹车时,做减速运动,加速度方向一定与速度方向相反,B正确;
C.在火药爆炸炮弹还没发生运动的瞬间,炮弹的速度为零,加速度不为零,C正确;
D.在观看刘翔110m栏比赛时,我们用实况显示的比赛时间无法求出任意时刻的瞬时速度,D错误。
故选BC。
35.(23-24高一上·河北邯郸·阶段练习)一物体做加速度不变的直线运动,某时刻速度的大小为6m/s,2s后速度的大小为12m/s。在这2s内该物体的( )
A.速度变化量的大小可能大于12m/s
B.速度变化量的大小可能小于6m/s
C.加速度的大小可能大于8m/s2
D.加速度的大小可能等于3m/s2
【答案】ACD
【详解】AB.取初速度的方向为正方向,在后的速度为,则速度的变化量为
或
即速度变化量的大小可能大于12m/s,不可能小于6m/s,故A正确,B错误;
CD.物体的加速度为
或
即加速度的大小可能大于8m/s2,或大小可能等于3m/s2,故CD正确。
故选ACD。
36.(23-24高一上·湖南娄底·期末)关于速度v、速度变化量、加速度a的关系,下列说法正确的是( )
A.物体运动的速度变化越大,它的加速度一定越大
B.速度很大的物体,其加速度可能很小,也可能为零
C.加速度方向不一定与速度方向相同,但一定与速度变化量的方向相同
D.加速度很大时,运动物体的速度很快变大,不可能很快变小
【答案】BC
【详解】A.由于公式为加速度定义式,可知加速度的大小与与速度变化量无关,则物体运动的速度变化越大,它的加速度不一定越大,故A错误;
B.速度很大的物体,其加速度可能很小,可能为零,如以较大速度匀速运行的动车,故B正确;
C.加速度可以与速度方向相同,也可以相反,由公式可知,加速度方向一定与速度变化的方向相同,故C正确;
D.当加速度方向与速度方向相同时,若加速度很大,速度很快变大,当加速度方向与速度方向相反时,若加速度很大,速度很快减小,故D错误。
故选BC。
37.(23-24高一上·广东揭阳·期末)如图所示是一辆汽车做直线运动的x—t图像,关于线段OA、AB、BC、CD所表示的运动,下列说法正确的是( )
A.OA段汽车做匀加速直线运动 B.AB段汽车保持静止
C.BC段汽车的速度大小为15m/s D.CD段汽车的加速度为零
【答案】BCD
【详解】A.图像的斜率表示的是汽车的速度,OA段斜率不变,所以汽车做的是匀速直线运动,故A错误;
B.图像的斜率表示的是汽车的速度,AB段斜率为零,所以汽车处于静止状态,故B正确;
C.图像的斜率表示的是汽车的速度,BC段的斜率为
故C正确;
D.图像的斜率表示的是汽车的速度,CD段斜率不变,所以汽车做的是匀速直线运动,即汽车的加速度为零,故D正确。
故选BCD。
38.(23-24高一上·江西南昌·阶段练习)运动学中有人认为引入“加速度的变化率”没有必要,然而现在有人指出“加速度的变化率”能引起人的心理效应,车辆的平稳加速(即加速度基本不变)使人感到舒服,否则人会感到不舒服,关于“加速度的变化率”,下列说法正确的是( )
A.从运动学角度的定义,“加速度的变化率”的单位应是
B.若加速度的变化率为0,则物体做匀速直线运动
C.若加速度的变化率为正,则加速度增大
D.若加速度的变化率与加速度同方向,则加速度增大
【答案】AD
【详解】A.从运动学角度的定义,“加速度的变化率”为,则单位应是,故A正确;
B.若加速度的变化率为0,则加速度不变,则物体做匀变速运动,故B错误;
C.若加速度的变化率为正,如果加速度方向为负方向,则加速度在减小,故C错误;
D.若加速度的变化率与加速度同方向,则加速度增大,故D正确。
故选AD。
三、实验题
39.(21-22高一上·江西抚州·阶段练习)如图所示,为测定气垫导轨上滑块的加速度的装置,滑块上安装了宽度为的遮光条,滑块在牵引力作用下做匀加速直线运动,先后通过两个光电门,配套的数字毫秒计记录了遮光条通过第一个光电门的时间为,通过第二个光电门的时间为,遮光条从开始遮住第一个光电门到开始遮住第二个光电门所用时间为。则
(1)遮光条通过第一个光电门的速度的计算表达式是 (用题中给出的符号表示),遮光条通过第二个光电门的速度大小是 ;
(2)滑块的加速度大小是 。计算结果均保留两位有效数字
【答案】 0.30 0.067
【详解】(1)[1][2]由于遮光条宽度较小,且通过时间较短,所以遮光条通过第一个光电门的速度可以用时间内的平均速度表示,即
同理可知遮光条通过第二个光电门的速度大小是
(2)[3]滑块的加速度大小是
40.(20-21高一上·山西太原·阶段练习)使用如图所示的气垫导轨装置进行实验测定滑块的加速度a。滑块上安装了宽度为d的遮光条,当滑块通过两个光电门时,配套的数字计时器记录了遮光条通过第一个和第二个光电门的时间,分别为和。已知遮光条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。回答下列问题(结果用题中所给符号表示)∶
(1)滑块通过第一个光电门的速度为 。
(2)滑块的加速度a可以通过表达式 估算得到。
【答案】
【详解】(1)[1]物体在极短时间内的平均速度等于瞬时速度的大小,则滑块通过第一个光电门的速度为
(2)[2]由加速度的定义得
四、解答题
41.(24-25高一上·全国·课堂例题)加速度是运动学中一个非常重要的物理量,则:
(1)根据加速度的定义写出加速度的定义式;
(2)如图所示,一个球以速度大小v1=6m/s向右运动,与墙碰撞后以速度大小v2=4m/s反弹回来,球与墙壁碰撞时间为t=0.1s。
①甲同学规定向右为正方向,请根据加速度定义帮助甲同学计算出小球的加速度;
②乙同学规定向左为正方向,请根据加速度定义帮助乙同学计算出小球的加速度;
③甲、乙二位同学的计算结果是否相同并说明理由。
【答案】(1);(2),,相同,见解析
【详解】(1)就加速度的定义有
(2)①甲同学规定向右为正方向,根据加速度定义有
解得
加速度大小为,方向水平向左。
②乙同学规定向左为正方向,根据加速度定义有
解得
加速度大小为,方向水平向左。
③甲、乙二位同学的计算结果相同,加速度方向水平向左,当选择左水平向右为正方向时,加速度为负值,当选择水平向左为正方向时,加速度为正值。
42.(22-23高一上·贵州·阶段练习)如图所示,弹丸和足球的初速度均为,方向水平向右。设它们与木板作用的时间都是0.5s,那么:
(1)子弹击穿木板后速度大小变为30m/s,求弹丸击穿木板过程的加速度大小及方向;
(2)足球与木板作用后反向弹回的速度大小为30m/s,求足球与木板碰撞反弹过程的加速度大小及方向。
【答案】(1),加速度方向向左;(2),加速度方向向左
【详解】以初速度的方向为正方向
(1)弹丸击穿木板过程
“”表示加速度方向与初速度方向相反(或加速度方向向左)。
(2)足球与木板碰撞反弹过程
“”表示加速度方向与初速度方向相反(或加速度方向向左)。
43.(23-24高一上·甘肃白银·阶段练习)在东京奥运会乒乓球比赛中,有着“梦之队”之称的中国乒乓球队包揽了男子单打、女子单打、男子团体和女子团体全部四个项目的所有金牌,继续延续着自己“乒乓王国”的统治地位。在万众瞩目的“龙东”对决中,马龙打出的乒乓球以的速度飞来,被樊振东挥拍一击,仍以的速度大小逆着原方向反弹,测得球接触拍的时间是,求:
(1)乒乓球在这0.02秒内的速度变化;
(2)这个过程中乒乓球的加速度的大小和方向。
【答案】(1)60m/s;(2)3000m/s2,方向沿反弹的方向
【详解】(1)设反弹方向为正方向,乒乓球在这0.02秒内的速度变化
(2)这个过程中乒乓球的加速度的大小
方向沿反弹的方向。
44.(23-24高一上·陕西西安·阶段练习)如图所示,一个篮球从高=3.05m的篮筐上由静止开始下落,经=1.95s落到水平地面上,速度为,然后以反弹,经达到最高点,上升的最大高度,已知篮球与地面碰撞的时间为0.3s,求:
(1)篮球在与地面碰撞过程的平均加速度大小和方向;
(2)篮球从开始下落到反弹至最高点过程的平均速度和平均速率。
【答案】(1);竖直向上;(2);竖直向下,平均速率为1.56m/s
【详解】(1)与地面碰撞过程中,根据加速度定义式
方向竖直向上;
(2)全程的位移为
全程的时间为
则平均速度
方向竖直向下。
平均速率为
2
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