内容正文:
第4节 速度变化快慢的描述——加速度
一.加速度的物理意义(共7小题)
二.加速度的计算(共5小题)
三.由v-t图像看加速度(共10小题)
四.直线运动中加速、减速的判断(共8小题)
五.变化率的理解(共4小题)
六.多解问题(共6小题)
七.a-t图像(共4小题)
八.加速度、速度、速度变化的区别(共6小题)
一.加速度的物理意义(共7小题)
1.某汽车做加速直线运动,已知其加速度恒为,则下列说法正确的是( )
A.任意1 s内汽车的末速度一定是初速度的1.5倍
B.任意1 s内汽车的末速度比初速度大1.5 m/s
C.第3秒的初速度一定比第2秒的末速度大1.5 m/s
D.第3秒的末速度一定比第2秒的初速度大1.5 m/s
2.关于速度、速度的变化量和加速度,正确的说法是( )
A.物体运动时,速度的变化量越大,它的加速度一定越大
B.速度很大的物体,其加速度可以为零
C.某时刻物体的速度为零,其加速度一定为零
D.加速度很大时,运动物体的速度一定很快变大
3.下列关于加速度表达式a=的说法,正确的是( )
A.叫速度的变化率,是加速度的决定式
B.加速度a与Δv成正比,与Δt成反比
C.利用a=求得的加速度是Δt时间内的平均加速度
D.Δv表示在Δt时间内物体速度的变化量,它的方向不一定与加速度a的方向相同
4.在下列几种情景中,对情景的分析和判断正确的是( )
A.点火后即将升空的火箭,因火箭还没运动,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,因轿车紧急刹车时速度变化很快,所以加速度很大
C.高速行驶的磁悬浮列车,因速度很大,所以加速度也一定很大
D.太空中的“天宫一号”绕地球匀速转动,其加速度为零
5.[多选]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( )
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的快
D.火箭的加速度比汽车的加速度小
6.(多选)下列说法正确的是( )
A.加速度的方向总是和速度方向相同
B.加速度的方向总是和速度变化量的方向相同
C.物体具有向东的加速度时,速度的方向可能向西
D.做直线运动的物体,加速度减小,速度也一定减小
7.(多选)礼花弹从专用炮筒中竖直向上射出后,减速上升到最高点处炸开,构成各种美丽的图案,如图所示。有关礼花弹从炮筒射出后上升的过程,下列说法正确的是( )
A.若礼花弹的速度变化得越来越慢,则其加速度越来越小
B.若礼花弹的速度变化量越来越大,则其加速度越来越大
C.礼花弹运动到最高点时的速度为零,其加速度一定也为零
D.礼花弹加速度方向始终竖直向下
二.加速度的计算(共5小题)
8.如图所示,在气垫导轨上安装有两个光电门A、B,A、B间距离为L=30 cm.为了测量滑块的加速度,在滑块上安装了一宽度为d=1 cm的遮光条.现让滑块以某一加速度通过光电门A、B.现记录了遮光条通过两光电门A、B的时间分别为0.010 s、0.005 s,滑块从光电门A到B的时间为0.200 s.则下列说法正确的是( )
A.滑块经过A的速度为1 cm/s
B.滑块经过B的速度为2 cm/s
C.滑块的加速度为5 m/s2
D.滑块在A、B间的平均速度为3 m/s
9.如图所示,弹丸和足球的初速度均为v1=10 m/s,方向水平向右.设它们与木板作用的时间都是0.1 s,那么:
(1)子弹击穿木板后速度大小变为7 m/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7 m/s,求足球与木板碰撞反弹时的加速度大小及方向.
10.如图所示是汽车的速度计,某同学在汽车中观察速度计指针位置的变化.开始时指针指示在如图甲所示的位置,经过8 s后指针指示在如图乙所示的位置,若汽车做匀变速直线运动,那么它的加速度约为( )
A.0.6 m/s2 B.1.4 m/s2 C.11 m/s2 D.5.0 m/s2
11.沿直线做匀变速运动的一列火车和一辆汽车的速度分别为和在各个时刻的大小如表所示,从表中数据可以看出( )
0
1
2
3
4
18.0
17.5
17.0
16.5
16.0
9.8
11.0
12.2
13.4
14.6
A.火车的速度变化较慢 B.汽车的加速度较小
C.火车的位移在减小 D.汽车的速度增加得越来越慢
12.蹦床是运动员在一张绷紧的弹性网上蹦跳、翻滚并做各种空中动作的运动项目,一位运动员从高处自由落下,以大小为8 m/s的竖直速度着网,与网作用后,沿着竖直方向以大小为10 m/s的速度弹回,已知运动员与网接触的时间Δt=1.0 s,那么运动员在与网接触的这段时间内加速度的大小和方向分别为( )
A.2 m/s2,向下 B.8 m/s2,向上
C.10 m/s2,向下 D.18 m/s2,向上
三.由v-t图像看加速度(共10小题)
13.某质点运动的速度一时间(v—t)图像如终所示,0~t1和t2~t3内对应的图线为直线,则下列说法正确的是( )
A.0~t3内质点的速度方向发生了改变
B.t1~t2内质点的加速度先增大后减小
C.t1~t2内质点的速度方向与加速度方向始终相同
D.0~t1内质点的速度方向与加速度方向始终相同
14.(多选)如图是某质点运动的速度时间图象,由图象得到的正确结果是( )
A.0~1 s内的平均速度是2 m/s
B.0~2 s内的位移大小是3 m
C.0~1 s内的加速度小于2~4 s内的加速度
D.0~1 s内的运动方向与2~4 s内的运动方向相同
15.一物体做直线运动的v-t图线如图所示,则( )
A.第2s内和第3s内运动方向相同
B.第1s速度改变方向
C.第2 s末物体的加速度改变方向
D.第4 s末物体的速度改变方向
16.一摩托车由静止开始在平直的公路上行驶,其运动过程的图象如图所示.求:
()摩托车在这段时间的加速度大小.
()摩托车在这段时间的平均速度大小.
17.一质点从时刻开始以某一速度沿直线做加速度不断减小的减速运动,在时刻速度减为零,然后又做反向的加速度不断增大的加速运动。在下列质点的速度与时间的关系图像中(其中A图像为抛物线的一部分),可能正确的是( )
A. B.
C. D.
18.(多选)某物体做直线运动,它的图像如下图所示,则下列说法中正确的是( )
A.在前4秒,物体平均速度的大小为4m/s
B.在4~8s内,物体处于静止状态
C.在10s末,物体运动的速度方向改变
D.在12s末,物体的加速度为
19.一枚火箭由地面竖直向上发射,其速度—时间图象如图所示,由图象可知( )
A.0~ta段火箭的加速度小于ta~tb段火箭的加速度
B.0~tb段火箭是上升过程,tb~tc段火箭是下落过程
C.tb时刻火箭离地面最远
D.tc时刻火箭回到地面
20.如图所示为某运动员(可视为质点)参加跳板跳水比赛时,其竖直方向的速度随时间变化的图象,以他离开跳板时为计时起点,不计空气阻力,则( )
A.t1时刻开始进入水中
B.t2时刻开始进入水中
C.t2时刻达到最高点
D.t1~t2时间内速度方向竖直向上
21.(多选)我国的无人机在各行各业中有着广泛的应用.在一次高空摄影过程中,地面测控系统测出无人机从地面起飞,其竖直方向上的速度v随时间t的变化规律如图所示,时刻无人机回到地面.关于无人机,下列说法正确的是( )
A.时间内,无人机的加速度先增大后减小
B.时刻,无人机上升到最高位置
C.时间内,无人机的加速度方向先向下后向上
D.时间内与时间内的平均速度大小相等
22.如图所示各速度图像,哪一个表示匀加速直线运动( )
A.B. C. D.
四.直线运动中加速、减速的判断(共8小题)
23.分开始运营,全程长约为174km,最高设计速度为350km/h,从北京北站到张家口站只需56分钟,开启了世界智能高铁的先河。将动车组视为质点,某时刻速度为v1,沿直线运动经过一小段时间Δt后速度变为v2。用Δv表示动车组在这段时间内速度的变化量,用a表示动车组在这段时间内的加速度,下列说法正确的是( )
A.若Δv>0,则动车组一定做加速运动
B.若Δv<0,则动车组一定做减速运动
C.a的方向一定与Δv的方向相同
D.a的方向可能与Δv的方向相反
24.一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,再逐渐减小至零,则在此过程中( )
A.速度先逐渐增大,然后逐渐减小,当加速度减小到零时,速度达到最小值
B.速度先均匀增大,然后增大得越来越慢,当加速度减小到零时,速度达到最大值
C.位移逐渐增大,当加速度减小到零时,位移将不再增大
D.位移先逐渐增大,后逐渐减小,当加速度减小到零时,位移达到最小值
25.(多选)加速度是高中物理非常重要的物理量。以下关于加速度的说法正确的是( )
A.某物体的加速度为-5m/s2,由此可知该物体一定做减速运动
B.加速度增大时,速度可能减小
C.加速度的方向一定与速度变化量的方向相同
D.加速度为零时,物体的速度可能增加
26.(多选)一物体运动的速度随时间变化的关系如图所示,根据图像可知( )
A.4s内物体在做曲线运动
B.4s内物体的速度一直在减小
C.物体的加速度在2.5s时方向未改变
D.4s内物体速度的变化量的大小为8m/s
27.(多选)A、B两质点在同一直线上沿东西方向运动,规定向东为正方向,它们的加速度分别为、。对质点A、B运动的描述,下列说法正确的是( )
A.质点A的加速度小于质点B的 B.质点A一定向西运动
C.质点B可能向西运动 D.质点A、B均有可能做减速运动
28.(多选)一辆汽车在东西向的公路上做定向直线运动时,在某段时间内,其位移、速度、加速度的方向以及大小变化情况可能存在的是( )
A.位移向东、正在增大;速度向东,正在减小;加速度向西,正在增大
B.位移向东、正在增大;速度向东,正在增大;加速度向东,正在减小
C.位移向西、正在增大;速度向西,正在减小;加速度向东,正在增大
D.位移向西、正在增大;速度向东,正在增大;加速度向西,正在增大
29.(多选)根据给出的速度与加速度的正负,对下列运动性质的判断正确的是( )
A.v0>0,a<0,物体做加速运动
B.v0<0,a<0,物体做减速运动
C.v0<0,a>0,物体做减速运动
D.v0>0,a>0,物体做加速运动
30.(多选)截止2021年12月5日, 我国全海深潜载人潜水器“奋斗者”号共实现了21次万米载人深潜,已有27位科学家通过“奋斗者”号载人潜水器到达过全球海洋最深处。在某次海试中,潜水器做直线运动,加速度方向始终与速度方向相同,但加速度大小逐渐减小至零, 则在此过程中,潜水器( )
A.位移逐渐增大,当加速度减小至零时,位移将不再增大
B.位移逐渐增大,当加速度减小至零时,位移将继续增大
C.速度逐渐减小, 当加速度减小至零时,速度达到最小值
D.速度逐渐增大,当加速度减小至零时,速度达到最大值
五.变化率的理解(共4小题)
31.[多选]有人提出“加速度的变化率”的概念,基于你的理解,下列说法正确的是( )
A.“加速度的变化率”的单位应是m/s3
B.加速度的变化率为零的运动是匀速直线运动
C.若加速度与速度同方向,如图所示的a t图像,表示的是物体的速度在减小
D.若加速度与速度同方向,如图所示的a t图像,已知物体在t=0时速度为5 m/s,则2 s末的速度大小为8 m/s
32.(多选)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( )
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的快
D.火箭的加速度比汽车的加速度小
33.2020年1月,一种新型冠状病毒引起的肺炎疫情使全国人民猝不及防,专家们也对疫情的扩散模型不断进行修正,来预测“拐点”出现的时间.“拐点”之前每日新增病例成增加的趋势,“拐点”之后每日新增病例成减少的趋势.若将总病例数量类比成直线运动学中的位移,则下列类比关系正确的是( )
A.每日新增病例数量可类比成加速度
B.“拐点”可类比成加速度为零时的点
C.“拐点”可类比成速度为零时的点
D.“拐点”可类比成位移为零时的点
34.如图所示,在平直机场跑道上,客机和汽车并排沿正方向运动,a机=5 m/s2,a车=-5 m/s2,对客机和汽车的运动,下列判断正确的是( )
A.客机的加速度大于汽车的加速度
B.客机做加速直线运动,汽车做减速直线运动
C.客机的速度比汽车的速度变化快
D.客机、汽车在相等时间内速度变化相同
六.多解问题(共6小题)
35.(多选)一物体做加速度不变的直线运动,当t=0时,物体的速度大小为12 m/s,方向向东;当t=2 s时,物体的速度大小为8 m/s,方向仍向东,则当物体的速度大小变为2 m/s时,t可能为( )
A.3 s B.5 s C.7 s D.9 s
36.(多选)如图所示,小球以5 m/s的初速度自由冲上光滑的斜面(设斜面足够长),2 s末速度大小变为1 m/s,则这段时间内小球的( )
A.速度变化的大小可能大于5m/s
B.速度变化的大小一定等于4m/s
C.加速度的大小可能大于2m/s2
D.加速度的大小可能等于2m/s2
37.给滑块一初速v0,使它沿光滑斜面向上作匀减速运动,加速度大小为,当滑块速度大小变为时,所用时间可能是多大?
38.(多选)一个物体做变速直线运动,物体的加速度(方向不变)大小从某一值逐渐减小到零,则在此过程中,关于该物体的运动情况的说法可能正确的是( )
A.物体速度不断增大,加速度减小到零时,物体速度最大
B.物体速度不断减小,加速度减小到零时,物体速度为零
C.物体速度减小到零后,反向加速再匀速
D.物体速度不断增大,然后逐渐减小
39.(多选)一物体做加速度不变的直线运动,某时刻速度大小为4 m/s,1 s后速度的大小变为10 m/s,在这1 s内该物体的可能运动情况为( )
A.加速度的大小为6 m/s2,方向与初速度的方向相同
B.加速度的大小为6 m/s2,方向与初速度的方向相反
C.加速度的大小为14 m/s2,方向与初速度的方向相同
D.加速度的大小为14 m/s2,方向与初速度的方向相反
40.(多选)给滑块一初速度v0使它沿光滑斜面向上做匀减速运动,加速度大小为,当滑块速度大小变为时,所用时间可能是( )
A. B. C. D.
七.a-t图像(共4小题)
41.(多选)假设高速公路上甲、乙两车在同一车道上同向行驶。甲车在前,乙车在后,速度均为v0=30 m/s,距离s0=100 m。t=0时刻甲车遇紧急情况后,甲、乙两车的加速度随时间变化关系如图1、2所示。取原运动方向为正方向。下面说法正确的是( )
A.t=3 s时,两车相距最近
B.0~9 s内,两车位移之差为45 m
C.t=6 s时,两车距离最近为10 m
D.两车在0~9 s内会相撞
42.一物体在外力作用下由静止开始沿直线运动,其加速度随时间变化的关系图象如图所示.下列说法正确的是( )
A.物体运动的最大速度是4 m/s
B.t=4 s时物体回到出发点
C.t=4 s时物体开始反向运动
D.t=1 s时和t=3 s时物体的瞬时速度相同
43.宇航员的训练、竞技体育的指导、汽车的设计等多种工作都用到急动度的概念。加速度对时间的变化率称为急动度,其方向与加速度的变化方向相同。一质点从静止开始做直线运动,其加速度随时间的变化关系如图所示。下列说法正确的是( )
A.t=3 s时的急动度和t=5 s时的急动度等大反向
B.2~4 s内质点做减速运动
C.t=6 s时质点速度大小等于7 m/s
D.0~6 s内质点速度方向不变
44.一物体做直线运动,其加速度随时间变化的a-t图象如图所示.下列v-t图象中,可能正确描述此物体运动的是( )
八.加速度、速度、速度变化的区别(共6小题)
45.2023年7月12日9时00分,全球首枚液氧甲烷火箭朱雀二号在我国酒泉卫星发射中心成功发射,火箭进入预定轨道,实验任务取得圆满成功。下列说法正确的是( )
A.朱雀二号火箭点火瞬间,火箭的速度和加速度都为零
B.火箭的速度越大,加速度越大
C.火箭的速度变化越快,加速度越大
D.火箭的加速度方向与速度变化量方向可以不一致
46.2023年10月3日亚洲运动会在我国杭州举行,男子4×100米接力决赛在杭州“大莲花”体育场打响。短跑小将陈佳鹏发挥强大的后程加速能力,全力冲刺加速,在最后30米逆转日本选手率先撞线,助中国队夺冠。假设两位选手从接棒到终点沿直线跑了100米,在这100米的跑动过程中( )
A.选手的位移和路程是一回事
B.陈佳鹏全程的平均速度一定大于对手的平均速度
C.每个时刻,陈佳鹏的瞬时速度一定大于对手的瞬时速度
D.陈佳鹏在最后30米内,若因体力原因加速度在减小,则说明他的速度在减小
47.(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
48.2023年10月 26日11时14 分,搭载“神舟十七号”载人飞船的“长征二号”F遥十七运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射,约10 分钟后,“神舟十七号”载人飞船与火箭成功分离,进入预定轨道,发射取得圆满成功。下列关于该发射过程的说法正确的是 ( )
A.“11时14分”和“10分钟”都是指时间间隔
B.研究火箭的运动轨迹时可以将火箭视为质点
C.飞船升空过程中,在某段时间间隔内的位移大小可能大于路程
D.火箭加速升空时,火箭的速度越大,其加速度一定越大
49.(多选)北京大学物理系赵凯华教授说过“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……”。关于加速度,下列说法正确的是( )
A.物体的速度大,加速度一定大 B.物体的速度变化越快,加速度就越大
C.物体的速度变化量越大,加速度就越大 D.物体的加速度变大,则速度不一定变大
50.一质点在x轴上运动,初速度v0>0,加速度a>0,加速度a由零逐渐增大到某一值后再逐渐减小到零的过程中,则该质点( )
A.速度先增大后减小,直到加速度等于零为止
B.速度一直在增大,直到加速度等于零为止
C.位移先增大,后减小,直到加速度等于零为止
D.位移一直在增大,直到加速度等于零为止
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第4节 速度变化快慢的描述——加速度
一.加速度的物理意义(共7小题)
二.加速度的计算(共5小题)
三.由v-t图像看加速度(共10小题)
四.直线运动中加速、减速的判断(共8小题)
五.变化率的理解(共4小题)
六.多解问题(共6小题)
七.a-t图像(共4小题)
八.加速度、速度、速度变化的区别(共6小题)
一.加速度的物理意义(共7小题)
1.某汽车做加速直线运动,已知其加速度恒为,则下列说法正确的是( )
A.任意1 s内汽车的末速度一定是初速度的1.5倍
B.任意1 s内汽车的末速度比初速度大1.5 m/s
C.第3秒的初速度一定比第2秒的末速度大1.5 m/s
D.第3秒的末速度一定比第2秒的初速度大1.5 m/s
答案:B
解析:物体做加速直线运动,加速度恒为表示物体每秒速度增加1.5 m/s,根据题意可知选项A错误,B正确;第3秒初即第2秒末,选项C错误;第3秒的末速度一定比第2秒的初速度大3 m/s,选项D错误。
2.关于速度、速度的变化量和加速度,正确的说法是( )
A.物体运动时,速度的变化量越大,它的加速度一定越大
B.速度很大的物体,其加速度可以为零
C.某时刻物体的速度为零,其加速度一定为零
D.加速度很大时,运动物体的速度一定很快变大
答案 B
解析 由a=可知,当知道速度的变化量,但不知道Δt的大小时,无法确定加速度的大小,故A错误;高速匀速飞行的战机,速度很大,但速度的变化量为零,加速度为零,故B正确;例如:竖直上抛的物体到达最高点时,速度为零,加速度为g,故C错误;加速度很大,说明速度变化很快,速度可能很快变大,也可能很快变小,故D错误.
3.下列关于加速度表达式a=的说法,正确的是( )
A.叫速度的变化率,是加速度的决定式
B.加速度a与Δv成正比,与Δt成反比
C.利用a=求得的加速度是Δt时间内的平均加速度
D.Δv表示在Δt时间内物体速度的变化量,它的方向不一定与加速度a的方向相同
【答案】C
【详解】A.叫速度的变化率,是加速度的定义式,不是决定式,选项A错误;
B.加速度a等于Δv与Δt的比值,但是加速度与Δv以及Δt均无关,选项B错误;
C.利用a=求得的加速度是Δt时间内的平均加速度,选项C正确;
D.Δv表示在Δt时间内物体速度的变化量,它的方向一定与加速度a的方向相同,选项D错误。
故选C。
4.在下列几种情景中,对情景的分析和判断正确的是( )
A.点火后即将升空的火箭,因火箭还没运动,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,因轿车紧急刹车时速度变化很快,所以加速度很大
C.高速行驶的磁悬浮列车,因速度很大,所以加速度也一定很大
D.太空中的“天宫一号”绕地球匀速转动,其加速度为零
答案 B
解析 点火后即将升空的火箭的速度为零,但是加速度不为零,故A错误;轿车紧急刹车,速度变化很快,即加速度很大,故B正确;磁悬浮列车高速行驶,速度很大,若做匀速直线运动,加速度为零,故C错误;太空中的“天宫一号”绕地球匀速转动,有向心加速度,其加速度不为零,选项D错误.
5.[多选]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( )
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的快
D.火箭的加速度比汽车的加速度小
解析:选BD 因火箭发射时,速度在10 s内由0增加到100 m/s,故10 s内火箭的速度改变量为100 m/s,选项A错误;汽车以108 km/h=30 m/s的速度行驶,急刹车时能在2.5 s内停下来,则2.5 s内汽车的速度改变量为0-30 m/s=-30 m/s,选项B正确;火箭的加速度为:a1== m/s2=10 m/s2;汽车的加速度为:a2== m/s2=-12 m/s2,故火箭的速度变化比汽车的慢,火箭的加速度比汽车的加速度小,选项C错误、D正确。
6.(多选)下列说法正确的是( )
A.加速度的方向总是和速度方向相同
B.加速度的方向总是和速度变化量的方向相同
C.物体具有向东的加速度时,速度的方向可能向西
D.做直线运动的物体,加速度减小,速度也一定减小
答案 BC
解析 加速度的方向与速度变化量的方向相同,与速度方向没有关系,A错误,B正确;物体具有向东的加速度时,速度的方向可能向西,即加速度与速度方向相反,例如向西做减速运动,C正确;做直线运动的物体若加速度与速度方向相同,加速度减小,速度增大,D错误.
7.(多选)礼花弹从专用炮筒中竖直向上射出后,减速上升到最高点处炸开,构成各种美丽的图案,如图所示。有关礼花弹从炮筒射出后上升的过程,下列说法正确的是( )
A.若礼花弹的速度变化得越来越慢,则其加速度越来越小
B.若礼花弹的速度变化量越来越大,则其加速度越来越大
C.礼花弹运动到最高点时的速度为零,其加速度一定也为零
D.礼花弹加速度方向始终竖直向下
【答案】AD
【详解】AB.加速度是描述速度变化快慢的物理量,与速度变化量大小无关,故A正确、B错误;
C.礼花弹运动到最高点时的速度为零,加速度不为零,故C错误;
D.礼花弹腾空过程减速上升,则加速度方向与速度方向相反,故D正确。
故选D。
二.加速度的计算(共5小题)
8.如图所示,在气垫导轨上安装有两个光电门A、B,A、B间距离为L=30 cm.为了测量滑块的加速度,在滑块上安装了一宽度为d=1 cm的遮光条.现让滑块以某一加速度通过光电门A、B.现记录了遮光条通过两光电门A、B的时间分别为0.010 s、0.005 s,滑块从光电门A到B的时间为0.200 s.则下列说法正确的是( )
A.滑块经过A的速度为1 cm/s
B.滑块经过B的速度为2 cm/s
C.滑块的加速度为5 m/s2
D.滑块在A、B间的平均速度为3 m/s
答案 C
解析 滑块经过A时的速度为vA==1 m/s,经过B时的速度为vB==2 m/s,选项A、B错误;滑块在A、B间的平均速度为v==1.5 m/s,选项D错误;由a=得,滑块的加速度为a=5 m/s2,选项C正确.
9.如图所示,弹丸和足球的初速度均为v1=10 m/s,方向水平向右.设它们与木板作用的时间都是0.1 s,那么:
(1)子弹击穿木板后速度大小变为7 m/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7 m/s,求足球与木板碰撞反弹时的加速度大小及方向.
答案 (1)30 m/s2 方向与初速度方向相反 (2)170 m/s2 方向与初速度方向相反
解析 (1)设弹丸初速度方向为正方向,则知弹丸的初速度为v1=10 m/s,末速度为v2=7 m/s,根据加速度的定义知,此过程中弹丸的加速度a1== m/s2=-30 m/s2,负号表示加速度的方向与初速度的方向相反.
(2)设足球初速度方向为正方向,则知足球的初速度为v1=10 m/s,末速度为v2′=-7 m/s,根据加速度的定义知,此过程中足球的加速度a2== m/s2=-170 m/s2,负号表示加速度的方向与初速度的方向相反.
10.如图所示是汽车的速度计,某同学在汽车中观察速度计指针位置的变化.开始时指针指示在如图甲所示的位置,经过8 s后指针指示在如图乙所示的位置,若汽车做匀变速直线运动,那么它的加速度约为( )
A.0.6 m/s2 B.1.4 m/s2 C.11 m/s2 D.5.0 m/s2
答案 B
解析 由题图可知,初速度约为20 km/h,末速度约为60 km/h,根据加速度的定义式a=,将速度换算成国际单位后,代入上式,可得a≈1.4 m/s2,因此B正确,A、C、D错误.
11.沿直线做匀变速运动的一列火车和一辆汽车的速度分别为和在各个时刻的大小如表所示,从表中数据可以看出( )
0
1
2
3
4
18.0
17.5
17.0
16.5
16.0
9.8
11.0
12.2
13.4
14.6
A.火车的速度变化较慢 B.汽车的加速度较小
C.火车的位移在减小 D.汽车的速度增加得越来越慢
答案:A
解析:取的方向为正方向,火车的加速度为,汽车的加速度为,汽车的加速度较大,火车的加速度较小,知火车速度变化较慢,故A正确,B错误;由于火车的速度一直为正值,速度方向不变,则位移在增加,故C错误;汽车的加速度不变,速度的增加是均匀的,故D错误。
12.蹦床是运动员在一张绷紧的弹性网上蹦跳、翻滚并做各种空中动作的运动项目,一位运动员从高处自由落下,以大小为8 m/s的竖直速度着网,与网作用后,沿着竖直方向以大小为10 m/s的速度弹回,已知运动员与网接触的时间Δt=1.0 s,那么运动员在与网接触的这段时间内加速度的大小和方向分别为( )
A.2 m/s2,向下 B.8 m/s2,向上
C.10 m/s2,向下 D.18 m/s2,向上
解析:选D 取着网前的速度方向为正方向,则v1=8 m/s,v2=-10 m/s,则a== m/s2=-18 m/s2,负号说明加速度的方向与正方向相反,即向上,D正确。
三.由v-t图像看加速度(共10小题)
13.某质点运动的速度一时间(v—t)图像如终所示,0~t1和t2~t3内对应的图线为直线,则下列说法正确的是( )
A.0~t3内质点的速度方向发生了改变
B.t1~t2内质点的加速度先增大后减小
C.t1~t2内质点的速度方向与加速度方向始终相同
D.0~t1内质点的速度方向与加速度方向始终相同
【答案】D
【详解】AB.图像中图线的斜率代表着加速度大小,纵轴坐标正负代表着速度方向,由此可知,内质点的速度方向未发生改变,内质点的加速度先减小后增大,故AB错误;
CD.内质点的速度在增大,速度方向与加速度方向始终相同,内质点的速度先增大后减小,速度方向与加速度方向刚开始相同,速度达到最大后两者方向相反,故D正确,C错误。
故选D。
14.(多选)如图是某质点运动的速度时间图象,由图象得到的正确结果是( )
A.0~1 s内的平均速度是2 m/s
B.0~2 s内的位移大小是3 m
C.0~1 s内的加速度小于2~4 s内的加速度
D.0~1 s内的运动方向与2~4 s内的运动方向相同
答案 BD
解析 v-t图象与时间轴所围面积表示位移,则0~1 s的位移为x1= m=1 m,0~1 s内的平均速度== m/s=1 m/s,故A错误;0~2 s内的位移大小为x2=×2 m=3 m,故B正确;v-t图象斜率表示加速度,则0~1 s内的加速度大小为a1= m/s2=2 m/s2,2~4 s内的加速度大小为a2= m/s2=1 m/s2,故C错误;0~1 s、2~4 s两个时间段内速度均为正,表明速度都为正方向,运动方向相同,故D正确.
15.一物体做直线运动的v-t图线如图所示,则( )
A.第2s内和第3s内运动方向相同
B.第1s速度改变方向
C.第2 s末物体的加速度改变方向
D.第4 s末物体的速度改变方向
【答案】D
【详解】A.根据图像对应的纵坐标值可知,第2s内速度为正,第3s内速度为负,运动方向相反,故A错误;
BD.由图可知第2s、4s、6s末速度方向改变,故B错误,D正确;
C.图像的斜率代表加速度,由图可知第2 s末物体的加速度方向不变,故C错误;
故选D。
16.一摩托车由静止开始在平直的公路上行驶,其运动过程的图象如图所示.求:
()摩托车在这段时间的加速度大小.
()摩托车在这段时间的平均速度大小.
【解析】()加速度.
由图象并代入数据得:.
()设时速度为,的位移:.
的位移:.
的位移:.
这段时间的总位移:.
这段时间的平均速度:.
代入数据得.
17.一质点从时刻开始以某一速度沿直线做加速度不断减小的减速运动,在时刻速度减为零,然后又做反向的加速度不断增大的加速运动。在下列质点的速度与时间的关系图像中(其中A图像为抛物线的一部分),可能正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】因v-t图像的斜率等于加速度,可知质点从时刻开始以某一速度沿直线做加速度不断减小的减速运动,在时刻速度减为零,可知图像的斜率先逐渐减小到零,然后又做反向的加速度不断增大的加速运动,则物体反向运动,速度变为负值,图像的斜率逐渐变大。
故选D。
18.(多选)某物体做直线运动,它的图像如下图所示,则下列说法中正确的是( )
A.在前4秒,物体平均速度的大小为4m/s
B.在4~8s内,物体处于静止状态
C.在10s末,物体运动的速度方向改变
D.在12s末,物体的加速度为
【答案】AD
【详解】A.前4秒,物体匀加速直线运动,平均速度
故A正确;
B.在内,物体速度恒为,物体做匀速直线运动,故B错误;
C.图像中,速度的正负表示方向,在10s末前后速度均为正值,速度方向不变,故C错误;
D.在12s末,物体的加速度为
故D正确。
故选AD。
19.一枚火箭由地面竖直向上发射,其速度—时间图象如图所示,由图象可知( )
A.0~ta段火箭的加速度小于ta~tb段火箭的加速度
B.0~tb段火箭是上升过程,tb~tc段火箭是下落过程
C.tb时刻火箭离地面最远
D.tc时刻火箭回到地面
答案 A
解析 结合题干和题图图象可知竖直向上为正方向,则0~ta段火箭加速度不变向上运动,ta~tb段火箭匀加速向上运动,且加速度比0~ta段大,故A正确;tb~tc段火箭速度仍大于0,即火箭仍向上运动,而加速度为负值,即加速度与速度方向相反,火箭做减速运动,故B错误;到tc时刻火箭速度为0,此时到达最高点,故C、D错误.
20.如图所示为某运动员(可视为质点)参加跳板跳水比赛时,其竖直方向的速度随时间变化的图象,以他离开跳板时为计时起点,不计空气阻力,则( )
A.t1时刻开始进入水中
B.t2时刻开始进入水中
C.t2时刻达到最高点
D.t1~t2时间内速度方向竖直向上
答案 B
解析 运动员起跳时的速度方向向上,t1时刻速度变为零,t1时刻后速度方向向下,则t1时刻达到最高点,故A、C、D错误;0~t2时间内v-t图象为直线,加速度不变,所以在0~t2时间内运动员在空中,t2时刻后进入水中,故B正确.
21.(多选)我国的无人机在各行各业中有着广泛的应用.在一次高空摄影过程中,地面测控系统测出无人机从地面起飞,其竖直方向上的速度v随时间t的变化规律如图所示,时刻无人机回到地面.关于无人机,下列说法正确的是( )
A.时间内,无人机的加速度先增大后减小
B.时刻,无人机上升到最高位置
C.时间内,无人机的加速度方向先向下后向上
D.时间内与时间内的平均速度大小相等
【答案】BC
【详解】A.图像的斜率等于加速度,可知时间内,无人机的加速度向上先增大后减小,再向下增大,A错误;
B.时间内速度一直为正,则无人机一直上升,故时刻无人机上升到最高位置,B正确;
C.时间内,无人机先向下加速后向下减速,故加速度方向先向下后向上,C正确;
D.时间内无人机上升,时间内无人机下降并回到地面,可知时间内与时间内的位移大小相等,但时间关系未知,故无法确定平均速度大小关系,D错误。
故选BC。
22.如图所示各速度图像,哪一个表示匀加速直线运动( )
A.B. C. D.
【答案】C
【解析】A.表示物体先做加速度减小的变减速运动,后做加速度增大的变加速运动,不是匀速直线运动,故A错误;
B.表示物体先做加速度减小的变速运动,后做加速度增大的变速运动,不是匀加速直线运动,故B错误;
C.速度-时间图象的斜率表示加速度。由图象知,斜率为定值且为正,表示物体做匀加速直线运动,故C正确;
D.速度-时间图象是倾斜的直线,其加速度不变,但速度先随时间减小后反向增大,故D错误。
故选C。
四.直线运动中加速、减速的判断(共8小题)
23.分开始运营,全程长约为174km,最高设计速度为350km/h,从北京北站到张家口站只需56分钟,开启了世界智能高铁的先河。将动车组视为质点,某时刻速度为v1,沿直线运动经过一小段时间Δt后速度变为v2。用Δv表示动车组在这段时间内速度的变化量,用a表示动车组在这段时间内的加速度,下列说法正确的是( )
A.若Δv>0,则动车组一定做加速运动
B.若Δv<0,则动车组一定做减速运动
C.a的方向一定与Δv的方向相同
D.a的方向可能与Δv的方向相反
【答案】C
【解析】AB.若Δv>0,说明速度变化量的方向与规定的正方向一致,不能说明与速度的方向一致,故动车组不一定做加速运动,同理,若Δv<0,则动车组也不一定做减速运动,故AB错误;
CD.根据加速度的定义可知,a的方向一定与Δv的方向相同,故C正确,D错误。
故选C。
24.一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,再逐渐减小至零,则在此过程中( )
A.速度先逐渐增大,然后逐渐减小,当加速度减小到零时,速度达到最小值
B.速度先均匀增大,然后增大得越来越慢,当加速度减小到零时,速度达到最大值
C.位移逐渐增大,当加速度减小到零时,位移将不再增大
D.位移先逐渐增大,后逐渐减小,当加速度减小到零时,位移达到最小值
答案 B
解析 加速度方向与速度方向同向,速度应增大,当加速度不变时,速度均匀增大;当加速度减小时,速度仍增大,但增大得越来越慢;当加速度为零时,速度达到最大值,保持不变,选项A错误,B正确.因质点速度方向不变化,始终向同一方向运动,最终做匀速运动,所以位移一直在增大,选项C、D错误.
25.(多选)加速度是高中物理非常重要的物理量。以下关于加速度的说法正确的是( )
A.某物体的加速度为-5m/s2,由此可知该物体一定做减速运动
B.加速度增大时,速度可能减小
C.加速度的方向一定与速度变化量的方向相同
D.加速度为零时,物体的速度可能增加
【答案】BC
【详解】A.加速度为负值,速度也为负值,则加速度的方向与速度方向相同,此种情况物体做加速运动,故A错误;
B.当加速度的方向与速度方向相反,此时,加速度变大,速度减小更快,故B正确;
C.根据可知,加速度的方向一定与速度变化量的方向相同,故C正确;
D.加速度为零时,物体的速度不变,故D错误。
故选BC。
26.(多选)一物体运动的速度随时间变化的关系如图所示,根据图像可知( )
A.4s内物体在做曲线运动
B.4s内物体的速度一直在减小
C.物体的加速度在2.5s时方向未改变
D.4s内物体速度的变化量的大小为8m/s
答案:CD
27.(多选)A、B两质点在同一直线上沿东西方向运动,规定向东为正方向,它们的加速度分别为、。对质点A、B运动的描述,下列说法正确的是( )
A.质点A的加速度小于质点B的 B.质点A一定向西运动
C.质点B可能向西运动 D.质点A、B均有可能做减速运动
【答案】CD
【详解】A.加速度中的正负表示加速度方向,所以两质点的大小关系为故A错误;
B.题目中只给出了质点的加速度,不能判断其运动方向。所以质点A可能向西运动,质点B可能向西运动。故B错误;C正确;
D.判断质点是否做加速减速,需要看运动方向与加速度方向的关系,所以质点A、B均有可能做减速运动。故D正确。
故选CD。
28.(多选)一辆汽车在东西向的公路上做定向直线运动时,在某段时间内,其位移、速度、加速度的方向以及大小变化情况可能存在的是( )
A.位移向东、正在增大;速度向东,正在减小;加速度向西,正在增大
B.位移向东、正在增大;速度向东,正在增大;加速度向东,正在减小
C.位移向西、正在增大;速度向西,正在减小;加速度向东,正在增大
D.位移向西、正在增大;速度向东,正在增大;加速度向西,正在增大
【答案】ABC
【详解】A.当物体向东做加速度增加的减速运动时,位移向东、正在增大;速度向东,正在减小;加速度向西,正在增大,选项A可能存在;
B.当物体向东做加速度减小的加速运动时,位移向东、正在增大;速度向东,正在增大;加速度向东,正在减小,选项B可能存在;
C.当物体向西做加速度增加的减速运动时,位移向西、正在增大;速度向西,正在减小;加速度向东,正在增大,选项C可能存在;
D.位移向西正在增大,则速度一定向西,不可能向东,选项D不可能存在。
故选ABC。
29.(多选)根据给出的速度与加速度的正负,对下列运动性质的判断正确的是( )
A.v0>0,a<0,物体做加速运动
B.v0<0,a<0,物体做减速运动
C.v0<0,a>0,物体做减速运动
D.v0>0,a>0,物体做加速运动
答案 CD
30.(多选)截止2021年12月5日, 我国全海深潜载人潜水器“奋斗者”号共实现了21次万米载人深潜,已有27位科学家通过“奋斗者”号载人潜水器到达过全球海洋最深处。在某次海试中,潜水器做直线运动,加速度方向始终与速度方向相同,但加速度大小逐渐减小至零, 则在此过程中,潜水器( )
A.位移逐渐增大,当加速度减小至零时,位移将不再增大
B.位移逐渐增大,当加速度减小至零时,位移将继续增大
C.速度逐渐减小, 当加速度减小至零时,速度达到最小值
D.速度逐渐增大,当加速度减小至零时,速度达到最大值
【答案】BD
【详解】加速度方向始终与速度方向相同,物体加速运动,加速度大小逐渐减小至零,则加速的越来越慢,当加速度减小至零时,速度达到最大值,之后匀速运动,位移一直增大。
故选BD。
五.变化率的理解(共4小题)
31.[多选]有人提出“加速度的变化率”的概念,基于你的理解,下列说法正确的是( )
A.“加速度的变化率”的单位应是m/s3
B.加速度的变化率为零的运动是匀速直线运动
C.若加速度与速度同方向,如图所示的a t图像,表示的是物体的速度在减小
D.若加速度与速度同方向,如图所示的a t图像,已知物体在t=0时速度为5 m/s,则2 s末的速度大小为8 m/s
解析:选AD 根据力学单位制可以知道,加速度的变化率的单位为=m/s3,A正确;加速度的变化率为零,说明物体的加速度不变,做匀变速直线运动,B错误;若加速度与速度同向,即使加速度减小物体的速度仍然增大,C错误;加速度图线与t轴所围面积表示速度的变化量,故物体在2 s末的速度大小v=5 m/s+×2×3 m/s=8 m/s,D正确。
32.(多选)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( )
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的快
D.火箭的加速度比汽车的加速度小
解析:选BD 因火箭发射时,速度在10 s内由0增加到100 m/s,故10 s内火箭的速度改变量为100 m/s,A错误;汽车以108 km/h=30 m/s的速度行驶,急刹车时能在2.5 s内停下来,则2.5 s内汽车的速度改变量为0-30 m/s=-30 m/s,B正确;火箭的加速度为:a1== m/s2=10 m/s2,汽车的加速度为:a2== m/s2=-12 m/s2,故火箭的速度变化比汽车的慢,火箭的加速度比汽车的加速度小,C错误,D正确。
33.2020年1月,一种新型冠状病毒引起的肺炎疫情使全国人民猝不及防,专家们也对疫情的扩散模型不断进行修正,来预测“拐点”出现的时间.“拐点”之前每日新增病例成增加的趋势,“拐点”之后每日新增病例成减少的趋势.若将总病例数量类比成直线运动学中的位移,则下列类比关系正确的是( )
A.每日新增病例数量可类比成加速度
B.“拐点”可类比成加速度为零时的点
C.“拐点”可类比成速度为零时的点
D.“拐点”可类比成位移为零时的点
答案 B
解析 若将总病例数量类比成直线运动学中的位移,则每日新增病例数量可类比成速度,而 “拐点”可类比成加速度为零时的点,故选B.
34.如图所示,在平直机场跑道上,客机和汽车并排沿正方向运动,a机=5 m/s2,a车=-5 m/s2,对客机和汽车的运动,下列判断正确的是( )
A.客机的加速度大于汽车的加速度
B.客机做加速直线运动,汽车做减速直线运动
C.客机的速度比汽车的速度变化快
D.客机、汽车在相等时间内速度变化相同
解析:选B 客机与汽车的加速度大小相等,A错误;客机的加速度与速度同向,所以做加速直线运动,汽车的加速度与速度方向相反,所以做减速直线运动,B正确;加速度大小表示速度变化的快慢,因此客机和汽车的速度变化一样快,C错误;由Δv=a·Δt可知,相等时间内,客机、汽车的速度变化大小相等,方向相反,D错误。
六.多解问题(共6小题)
35.(多选)一物体做加速度不变的直线运动,当t=0时,物体的速度大小为12 m/s,方向向东;当t=2 s时,物体的速度大小为8 m/s,方向仍向东,则当物体的速度大小变为2 m/s时,t可能为( )
A.3 s B.5 s C.7 s D.9 s
答案 BC
解析 物体做初速度v0=12 m/s的匀变速直线运动,加速度a==-2 m/s2;若2 m/s的速度方向向东,则t1==5 s;若2 m/s的速度方向向西,则t2==7 s,故选项B、C正确,A、D错误.
36.(多选)如图所示,小球以5 m/s的初速度自由冲上光滑的斜面(设斜面足够长),2 s末速度大小变为1 m/s,则这段时间内小球的( )
A.速度变化的大小可能大于5m/s
B.速度变化的大小一定等于4m/s
C.加速度的大小可能大于2m/s2
D.加速度的大小可能等于2m/s2
【答案】ACD
【详解】以初速度v0的方向为正,末速度v可能与v0方向相同,也可能与v0方向相反。当v与v0同向时,则加速度当v与v0反向时,则加速度所以加速度可能为也可能为,负号表示加速度方向与初速度方向相反,即沿斜面向下。故选ACD。
37.给滑块一初速v0,使它沿光滑斜面向上作匀减速运动,加速度大小为,当滑块速度大小变为时,所用时间可能是多大?
答案:
38.(多选)一个物体做变速直线运动,物体的加速度(方向不变)大小从某一值逐渐减小到零,则在此过程中,关于该物体的运动情况的说法可能正确的是( )
A.物体速度不断增大,加速度减小到零时,物体速度最大
B.物体速度不断减小,加速度减小到零时,物体速度为零
C.物体速度减小到零后,反向加速再匀速
D.物体速度不断增大,然后逐渐减小
解析:选ABC 物体做变速直线运动,若速度方向与加速度方向相同,加速度逐渐减小,速度不断增大,当加速度减小到零时,速度达到最大,而后做匀速直线运动,A正确;若速度方向与加速度方向相反,加速度逐渐减小,速度不断减小,当加速度减小到零时,物体速度可能恰好为零,也可能当速度减为零时,加速度不为零,然后物体反向做加速直线运动,加速度等于零后,物体做匀速运动,B、C正确,D错误。
39.(多选)一物体做加速度不变的直线运动,某时刻速度大小为4 m/s,1 s后速度的大小变为10 m/s,在这1 s内该物体的可能运动情况为( )
A.加速度的大小为6 m/s2,方向与初速度的方向相同
B.加速度的大小为6 m/s2,方向与初速度的方向相反
C.加速度的大小为14 m/s2,方向与初速度的方向相同
D.加速度的大小为14 m/s2,方向与初速度的方向相反
答案 AD
解析 以初速度的方向为正方向,若初、末速度方向相同,加速度a== m/s2=6 m/s2,方向与初速度的方向相同,A正确,B错误;若初、末速度方向相反,加速度a== m/s2=-14 m/s2,负号表示方向与初速度的方向相反,C错误,D正确.
40.(多选)给滑块一初速度v0使它沿光滑斜面向上做匀减速运动,加速度大小为,当滑块速度大小变为时,所用时间可能是( )
A. B. C. D.
答案 BC
解析 当滑块速度大小减为时,其方向可能与初速度方向相同,也可能与初速度方向相反,因此要考虑两种情况,即v=或v=-,代入公式t=得t=或t=,故B、C正确.
七.a-t图像(共4小题)
41.(多选)假设高速公路上甲、乙两车在同一车道上同向行驶。甲车在前,乙车在后,速度均为v0=30 m/s,距离s0=100 m。t=0时刻甲车遇紧急情况后,甲、乙两车的加速度随时间变化关系如图1、2所示。取原运动方向为正方向。下面说法正确的是( )
A.t=3 s时,两车相距最近
B.0~9 s内,两车位移之差为45 m
C.t=6 s时,两车距离最近为10 m
D.两车在0~9 s内会相撞
解析:选BC 由加速度—时间图像可画出两车的速度—时间图像,如图所示。
由图像可知,t=6 s时两车同速,此时距离最近,图中阴影部分面积为0~6 s内两车位移之差:Δx=×30×3 m+×30×(6-3)m=90 m,则此时两车相距:Δs=s0-Δx=10 m,C正确,A错误;0~9 s内两车位移之差为Δx′=×30×3 m=45 m,所以两辆车不会相撞,故B正确,D错误。
42.一物体在外力作用下由静止开始沿直线运动,其加速度随时间变化的关系图象如图所示.下列说法正确的是( )
A.物体运动的最大速度是4 m/s
B.t=4 s时物体回到出发点
C.t=4 s时物体开始反向运动
D.t=1 s时和t=3 s时物体的瞬时速度相同
答案 D
解析 a-t图象中图线与时间轴所围“面积”表示速度变化量,由题图可知,物体运动的最大速度为vmax=×2×2 m/s=2 m/s,A错误;0~1 s物体做加速度增大的加速运动,1~2 s物体做加速度减小的加速运动,2~3 s物体做加速度增大的减速运动,3~4 s物体做加速度减小的减速运动,根据对称性可知,物体在4 s末时速度减为零,4 s后物体又重复前面的运动,故B、C错误;由B、C项分析可知,t=1 s时和t=3 s时物体的瞬时速度相同,故D正确.
43.宇航员的训练、竞技体育的指导、汽车的设计等多种工作都用到急动度的概念。加速度对时间的变化率称为急动度,其方向与加速度的变化方向相同。一质点从静止开始做直线运动,其加速度随时间的变化关系如图所示。下列说法正确的是( )
A.t=3 s时的急动度和t=5 s时的急动度等大反向
B.2~4 s内质点做减速运动
C.t=6 s时质点速度大小等于7 m/s
D.0~6 s内质点速度方向不变
[解析] 加速度对时间的变化率称为急动度,等于a-t图像的斜率。由题图知t=3 s时的急动度和t=5 s时的急动度等大同向,故A错误;根据a-t图像与t轴所围的面积表示速度的变化量,知2~4 s内质点的速度增大,做加速运动,故B错误;0~6 s内速度的变化量为Δv=×2 m/s+×2×2 m/s+×2×(-2) m/s=3 m/s,因初速度为0,故t=6 s时的速度为3 m/s,故C错误;0~6 s内质点速度的变化量均为正,说明质点速度方向不变,故D正确。
[答案] D
44.一物体做直线运动,其加速度随时间变化的a-t图象如图所示.下列v-t图象中,可能正确描述此物体运动的是( )
答案 D
八.加速度、速度、速度变化的区别(共6小题)
45.2023年7月12日9时00分,全球首枚液氧甲烷火箭朱雀二号在我国酒泉卫星发射中心成功发射,火箭进入预定轨道,实验任务取得圆满成功。下列说法正确的是( )
A.朱雀二号火箭点火瞬间,火箭的速度和加速度都为零
B.火箭的速度越大,加速度越大
C.火箭的速度变化越快,加速度越大
D.火箭的加速度方向与速度变化量方向可以不一致
【答案】C
【解析】A.火箭点火瞬间,火箭的速度为零,但加速度不为零,故A错误;
B.火箭的速度越大时,其速度的大小可以不变,所以加速度不一定大,故B错误;
C.加速度的大小与速度变化的快慢程度有关,其速度变化越快,变化率越大,加速度越大,即火箭的速度变化越快,加速度越大,故C正确;
D.根据加速度的定义式可知,火箭的加速度方向与速度变化量方向一致,故D错误。
故选C。
46.2023年10月3日亚洲运动会在我国杭州举行,男子4×100米接力决赛在杭州“大莲花”体育场打响。短跑小将陈佳鹏发挥强大的后程加速能力,全力冲刺加速,在最后30米逆转日本选手率先撞线,助中国队夺冠。假设两位选手从接棒到终点沿直线跑了100米,在这100米的跑动过程中( )
A.选手的位移和路程是一回事
B.陈佳鹏全程的平均速度一定大于对手的平均速度
C.每个时刻,陈佳鹏的瞬时速度一定大于对手的瞬时速度
D.陈佳鹏在最后30米内,若因体力原因加速度在减小,则说明他的速度在减小
【答案】B
【详解】A.位移是初位置指向末位置的有向线段,路程是运动轨迹的长度,位移是矢量,路程是标量,不是一回事。故A错误;
B.根据平均速度公式
可知所有运动员跑步的位移大小相等,但陈佳鹏率先撞线所以时间较短,所以平均速度大于其他对手。故B正确;
C.因为陈佳鹏在最后30米才逆转,所以全过程中每个时刻瞬时速度不可能都大于对手。故C错误;
D.加速度减小说明速度增加得慢了,但依旧在增加而不是说明速度在减小,故D错误。
故选B。
47.(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
【答案】AD
【解析】AD.根据
可知相同的时间内,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;
BC.根据
知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;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,故BC错误。
故选AD。
48.2023年10月 26日11时14 分,搭载“神舟十七号”载人飞船的“长征二号”F遥十七运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射,约10 分钟后,“神舟十七号”载人飞船与火箭成功分离,进入预定轨道,发射取得圆满成功。下列关于该发射过程的说法正确的是 ( )
A.“11时14分”和“10分钟”都是指时间间隔
B.研究火箭的运动轨迹时可以将火箭视为质点
C.飞船升空过程中,在某段时间间隔内的位移大小可能大于路程
D.火箭加速升空时,火箭的速度越大,其加速度一定越大
【答案】B
【解析】A.“11时14分”是指时刻,“10分钟”是指时间间隔,故A错误;
B.研究火箭的运动轨迹时,可以忽略火箭的大小和形状,因此可以将火箭视为质点,故B正确;
C.路程是物体运动轨迹的长度,位移表示物体位置的变化,同一段时间内物体的位移大小不可能大于对应路程,故C错误;
D.火箭的速度越大,不一定意味着火箭的速度变化得快,其加速度也不一定大,故D错误。
故选B。
49.(多选)北京大学物理系赵凯华教授说过“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……”。关于加速度,下列说法正确的是( )
A.物体的速度大,加速度一定大 B.物体的速度变化越快,加速度就越大
C.物体的速度变化量越大,加速度就越大 D.物体的加速度变大,则速度不一定变大
【答案】BD
【详解】A.物体的速度和加速度没有必然的联系,加速度大小仅描述速度变化的快慢,速度大可能加速度很小,如高速匀速运行的火车,速度很大,加速度为0,A错误;
B.加速度是描述物体速度变化快慢的物理量,物体的速度变化越快,加速度就越大,B正确;
C.由加速度定义式
可知,物体加速度的大小与速度变化量和时间无关,则物体的速度变化量越大,加速度不一定大,C错误;
D.速度的变化跟速度与加速度的方向是否一致有关,物体的加速度与速度方向相反时,物体的加速度大小不管如何变化,物体的速度大小均减小,故物体的加速度变大,则速度不一定变大,D正确。
故选BD。
50.一质点在x轴上运动,初速度v0>0,加速度a>0,加速度a由零逐渐增大到某一值后再逐渐减小到零的过程中,则该质点( )
A.速度先增大后减小,直到加速度等于零为止
B.速度一直在增大,直到加速度等于零为止
C.位移先增大,后减小,直到加速度等于零为止
D.位移一直在增大,直到加速度等于零为止
答案 B
解析 由于加速度的方向始终与速度方向相同,质点速度逐渐增大,当加速度减小到零时,速度达到最大值,A错误,B正确;位移逐渐增大,当加速度减小到零时,速度不再变化,位移将随时间继续增大,C、D错误。
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