内容正文:
课时梯级训练(5) 速度变化的快慢与方向——加速度
1.下列说法中正确的是 ( )
A.位移越大,速度一定越大
B.速度越大,加速度一定越大
C.速度的变化量越大,加速度一定越大
D.速度变化越快,加速度一定越大
D 解析:速度等于位移与时间的比值,位移大,位移与时间的比值不一定大,A错误;加速度是反映速度变化快慢的物理量,与速度大小及速度变化量的大小没有直接关系,速度越大及速度变化量越大,速度变化不一定越快,加速度不一定越大,B、C错误;速度变化越快,加速度越大,D正确。
2.关于速度、速度变化量及加速度,下列说法中正确的是 ( )
A.速度变化量越大,加速度越大
B.加速度为零,速度可以不为零;速度为零时,加速度一定为零
C.加速度不断增大,速度可能不断减小
D.加速度方向保持不变,速度方向也保持不变
C 解析:速度变化量越大,加速度不一定越大,根据加速度的定义式a=,可知还与速度变化所用的时间有关,A错误;加速度与速度没有直接的关系,加速度为零,速度可以不为零;速度为零时,加速度可以不为零,B错误;加速度不断增大,如果加速度和速度方向相反,速度不断减小,C正确;加速度方向与速度方向没有关系,加速度方向保持不变,速度方向不一定保持不变,D错误。
3.一辆汽车沿平直公路向东行驶,如图所示是该汽车的速度计,在汽车内的观察者观察速度计指针的变化,开始时指针指在如图甲所示的位置,经过8 s后指针指示到如图乙所示的位置,那么它的加速度约为 ( )
A.11 m/s2 B.-5.0 m/s2
C.1.4 m/s2 D.-1.4 m/s2
D 解析:由题图可知汽车的初速度v0=60 km/h≈16.7 m/s,末速度v=20 km/h≈5.6 m/s。由加速度的定义式得a== m/s2≈-1.4 m/s2,D正确。
4.结合图片中提供的情景及数据,以下判断正确的是 ( )
A.高速行驶的磁悬浮列车的速度很大,所以它的加速度不可能为零
B.汽车时速为100 km/h,紧急刹车用2.24 s停下来(可视为加速度不变),由此可得汽车刹车阶段的加速度的大小约为a=12.4 m/s2
C.炮膛中的炮弹离开炮口时的速度指的是炮弹在炮膛中的平均速度
D.根据图中数据可求出苏炳添在100米决赛中通过终点线时的速率约为v=10.09 m/s
B 解析:当磁悬浮列车匀速行驶时,加速度为零,A错误;根据加速度的定义得:a== m/s2≈12.4 m/s2,B正确;炮膛中的炮弹离开炮口时的速度是瞬时速度,C错误;平均速度等于位移与时间的比值,则平均速度== m/s≈10.09 m/s,但通过终点线的速度不一定是10.09 m/s,D错误。
5.如图所示,汽车向右沿直线运动,原来的速度为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.汽车在做加速运动
B.汽车加速度方向与v1的方向相同
C.汽车加速度方向与v2的方向相同
D.汽车加速度方向与Δv的方向相同
D 解析:由于v2<v1,所以汽车在向右做减速运动,A错误;加速度是描述速度变化快慢的物理量,由定义式a==可知,加速度的方向一定与Δv相同,但与v1、v2方向相反,B、C错误,D正确。
6.如图所示,为了测定气垫导轨上滑块的加速度,滑块上安装了宽度l为3.0 cm的遮光板。滑块向右做加速直线运动依次通过两个光电门A和B,光电门上的黑点处有极细的激光束,当遮光板挡住光束时开始计时,不遮挡光束时停止计时。现记录了遮光板通过第一个光电门所用的时间为Δt1=0.30 s,通过第二个光电门所用的时间为Δt2=0.10 s,光电门从第一次计时结束到第二次计时开始经历的时间为Δt=0.30 s。则滑块的加速度应为 ( )
A.0.67 m/s2 B.0.14 m/s2
C.0.40 m/s2 D.0.22 m/s2
C 解析:遮光板通过第一个光电门的平均速度v1== m/s=0.10 m/s,这个速度就是通过第一个光电门中间时刻的速度,即第一个光电门记时0.15 s时的瞬时速度;遮光板通过第二个光电门的平均速度v2== m/s=0.30 m/s,这个速度就是通过第二个光电门中间时刻的速度,即第二个光电门记时0.05 s时的瞬时速度;因此加速度a== m/s2=0.40 m/s2,C正确。
7.甲、乙两个物体在同一直线上运动,它们的速度—时间图像如图所示,下列说法正确的是 ( )
A.在0~t1时间内,甲的加速度大于乙的加速度,且方向相反
B.在0~t1时间内,甲、乙的加速度方向相同
C.在0~t2时间内,甲、乙的运动方向相同
D.在0~t2时间内,甲的加速度大于乙的加速度,且方向相同
B 解析:由v-t图像的斜率知,0~t2时间内,甲的加速度小于乙的加速度,两者的加速度方向相同,A、D错误,B正确;0~t2时间内,甲一直向正方向运动,0~t1时间内,乙向负方向运动,t1~t2时间内,乙向正方向运动,C错误。
8.如图所示,实线为两个在同一直线上运动的物体a和b的v-t图像,由图可以知道 ( )
A.两物体的速度方向相反,加速度方向也相反,a的加速度小于b的加速度
B.两物体的速度方向相反,加速度方向也相反,a的加速度大于b的加速度
C.两物体的速度方向相同,加速度方向相反,a的加速度大于b的加速度
D.两物体的速度方向相同,加速度方向相同,a的加速度大于b的加速度
C 解析:由于a、b的v-t图像都在第一象限,物体的速度方向均为正,即两物体的速度方向相同;由于图线的斜率表示加速度,两图线的斜率一正一负,即表示两物体的加速度的方向相反,即a的加速度为正方向,b的加速度为负方向;两直线的斜率的绝对值a大于b,即a的加速度大于b的加速度,C正确,A、B、D错误。
9.一物体做直线运动,其v-t图像如图所示,从图中可以看出,以下说法正确的是 ( )
A.只有0~2 s内加速度与速度方向相同
B.5~6 s内物体的加速度为3 m/s2
C.4~6 s内物体的速度一直在减小
D.0~2 s和5~6 s内加速度的方向与速度方向均相同
D 解析:只要速度增大,加速度的方向与速度的方向就相同,由题图可知D正确,A错误;5~6 s内物体的加速度a== m/s2=-3 m/s2,B错误;由题图可知,4~6 s内物体的速度先减小后反向增大,C错误。
10.(多选)利用速度传感器与计算机结合,可以自动作出物体运动的图像。某同学在一次实验中得到的运动小车的速度—时间图像如图所示,以下说法正确的是 ( )
A.小车先做加速运动,再做匀速运动后做减速运动
B.小车运动的最大速度约为0.8 m/s
C.小车前10 s朝正方向运动,10 s后朝负方向运动
D.小车做曲线运动
AB 解析:由v-t图像可以看出,小车的速度先增加再不变后减小,最大速度约为0.8 m/s,A、B正确;小车的速度先增大再不变后减小,一直朝正方向运动,C错误;图线弯曲表明小车速度变化不均匀,不表示小车做曲线运动,D错误。
11.为测定滑块沿斜面下滑的加速度,在滑块上安装了宽度为d的遮光板,如图所示,滑块由静止释放后依次通过固定在斜面上的两个光电门A和B,用光电计时器记录了遮光板通过光电门A的时间为Δt1,通过光电门B的时间为Δt2,遮光板从开始遮住光电门A到开始遮住光电门B的时间间隔为Δt。
(1)试求滑块经过A、B光电门的速度;
(2)求出滑块的加速度。
答案:(1) (2)(-)
解析:(1)滑块通过A、B光电门的速度分别为vA=,vB=。
(2)加速度为a==
代入可得a=(-)。
12.下表是通过测量得到的一辆摩托车沿直线做变速直线运动时速度随时间的变化数据。
t/s
0
5
10
15
20
25
30
v/(m·s-1)
0
10
20
30
20
10
0
请根据测量数据:
(1)画出摩托车运动的v-t图像;
(2)求摩托车在第1个10 s内的加速度;
(3)根据画出的v-t图像,利用求斜率的方法求出第1个10 s内的加速度;
(4)求摩托车在最后15 s内的加速度。
答案:(1)见解析图 (2)2 m/s2,与运动方向相同 (3)2 m/s2,与运动方向相同 (4)2 m/s2,与运动方向相反
解析:(1)v-t图像如图所示。
(2)第1个10 s内的加速度a== m/s2=2 m/s2,与运动方向相同。
(3)v-t图像的斜率表示加速度,第1个10 s内的加速度a=k=2 m/s2,与运动方向相同。
(4)最后15 s内的加速度
a′== m/s2=-2 m/s2,
“-”表示加速度方向与运动方向相反。
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