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高效作业4 [4 速度变化快慢的描述——加速度]
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[A级 新教材落实与巩固]
1.小汽车“百公里加速时间”是衡量汽车发动机性能的重要指标,它是指汽车从静止开始加速到100 km/h所用的时间。该指标对应的物理量是( )
A.速度 B.时间
C.速度的变化量 D.加速度
【解析】 由题意可知“百公里加速时间”相当于速度变化所用时间长短,相当于速度的变化率,即相当于加速度,故A、B、C错误,D正确。
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2.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.火箭的速度比汽车的速度变化得快
D.火箭的加速度比汽车的加速度大
B
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3.雀尾螳螂虾是一种肉食性节肢动物,常栖身于珊瑚礁岩缝、洞穴中。雀尾螳螂虾的第二对颚足非常发达,是它捕食和御敌的利器。攻击猎物时,它可以在五十分之一秒内将捕肢的前端弹射出去,最高速度可达90 km/h,瞬间由摩擦产生的高温甚至能让周围的水冒出电火花。在捕猎时,捕肢的前端的加速度大小约为( )
A.1 250 m/s2 B.125 m/s2
C.25 m/s2 D.0.5 m/s2
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4.著名物理学家赵凯华教授曾经说过这样一句话:“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掌握的概念。”关于速度、加速度,下列说法正确的是( )
A.汽车的速度越大,速度变化量就越大,加速度也越大
B.火箭发射的瞬间速度为0,加速度也为0
C.飞机具有向东的加速度,它不可能向西运动
D.蹦床运动员竖直上升到最高点时,速度为0,加速度不为0
D
【解析】 汽车的速度很大,但如果汽车做匀速运动,则速度变化量为0,加速度为0,故A错误;火箭发射的瞬间速度为0,但加速度不为0,故B错误;飞机具有向东的加速度,如果飞机的速度方向向西,则飞机向西做减速运动,故C错误;蹦床运动员竖直上升到最高点时,速度为0,加速度不为0,故D正确。
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5.如图所示,2024年4月21日7时45分,我国在西昌卫星发射中心使用长征二号丁运载火箭,成功将遥感四十二号02星发射升空,卫星顺利进入预定轨道,发射任务获得圆满成功。下列说法正确的是( )
A.运载火箭刚点火时还没有运动,其加速度一定为0
B.运载火箭升空过程速度变化越大,其加速度就越大
C.运载火箭升空过程速度变化越快,其加速度就越大
D.运载火箭离开地面的瞬间,火箭的速度很小,所以加速度很小
C
【解析】 运载火箭刚点火时速度为0,加速度不为0,故A错误;加速度是描述速度变化快慢的物理量,运载火箭升空过程速度变化越快,其加速度就越大,加速度的大小与速度变化的大小无关,故C正确,B错误;加速度与速度没有必然的联系,运载火箭离开地面的瞬间,火箭的速度很小,加速度不一定很小,故D错误。
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6.下表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( )
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
运动物体 a/(m·s-2) 运动物体 a/(m·s-2)
炮弹在炮筒中 5×104 赛车起步 4.5
跳伞者着陆时 -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
D
【解析】 加速度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,但不清楚变化时间,所以不确定速度变化的大小,故A错误;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;速度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;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。
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7.一足球以12 m/s的速度飞来,被一脚踢回,踢出时其速度大小为24 m/s,球与脚接触时间为0.1 s,则此过程中足球的加速度为( )
A.120 m/s2,方向与踢出方向相同
B.120 m/s2,方向与飞来方向相同
C.360 m/s2,方向与踢出方向相同
D.360 m/s2,方向与飞来方向相同
C
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8.在实验条件下,复兴号从0开始加速到350 km/h,用时65 s;在实际情况下,复兴号从0开始加速到350 km/h,需用时8分钟。关于复兴号的两次加速过程,下列说法正确的是( )
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.实验条件下的平均加速度约为1.5 m/s2
D.实际情况下的加速度大小恒为0.2 m/s2
C
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9.一质点在时间t内速度由v增大到2v,其加速度大小为a1;另一质点在时间 内速度由2v增大到4v,其加速度大小为a2。则( )
A.a2=2a1 B.a2=3a1
C.a2=4a1 D.a2=6a1
D
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10.(多选)一个物体沿直线运动,其速度v随时间t变化的关系如图所示。由图像可知( )
A.在t=0到t=2 s内物体的加速度不变
B.在t=2 s到t=4 s内物体做匀速直线运动
C.在t=0到t=2 s内物体的加速度大小为 1 m/s2
D.在t=2 s到t=4 s内物体的加速度大小为2 m/s2
ABC
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[B级 素养养成与评价]
11.(多选)小田同学踩着滑板在足够长的倾斜路面上做加速度不变的直线运动。某时刻速度大小为5 m/s,经过2 s后,其速度大小变为3 m/s,则小田同学在倾斜路面上的加速度大小可能为( )
A.1 m/s2 B.8 m/s2
C.2 m/s2 D.4 m/s2
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12.[2024·平湖中学高一]甲、乙两个物体在同一直线上运动,它们的速度图像如图所示,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】 由题图知,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。
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13.上海中心大厦总高为632 m,是中国第一高楼,如图所示。在顶楼外壁固定保温材料时,装修人员不小心掉落一颗螺钉。螺钉由静止加速下落,在空气阻力作用下,加速度逐渐减小直至为0,然后进入收尾阶段。下列说法正确的是( )
A.开始下落阶段,每经历相等时间,速度增加量越来越大
B.开始下落阶段,每经历相等时间,速度增加量越来越小
C.在下落的收尾阶段,速度的变化率大于0
D.在下落的收尾阶段,速度均匀增大
B
【解析】 螺钉在开始下落阶段,每经历相等时间,速度增加量Δv=aΔt,因为加速度逐渐减小,所以每经历相等时间,速度增加量越来越小,故A错误,B正确;在下落的收尾阶段,加速度为0,速度达到最大且不再变化,所以速度的变化率为0,故C、D错误。
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14.如图所示,子弹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,求子弹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
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15.[2024·苍南中学高一]足球运动员在罚点球时,设脚与球作用时间为0.1 s,球获得30 m/s的速度并做匀速直线运动,在空中飞行一段时间后被守门员挡出,守门员双手与球接触时间为0.1 s,且球被挡出后以10 m/s的速度沿原路返回。求:
(1)罚点球的瞬间,球的加速度的大小。
(2)守门员接触球前后球的速度变化量的大小。
(3)守门员接触球瞬间,球的加速度的大小。
【答案】 (1)300 m/s2 (2)40 m/s (3)400 m/s2
感谢聆听,再见!
【解析】 10 s内火箭的速度改变量为100 m/s,2.5 s内汽车的速度改变量为-30 m/s,A错误,B正确;火箭的加速度大小为 m/s2=10 m/s2,汽车的加速度大小为 m/s2=12 m/s2,故汽车的加速度大,C、D错误。
【解析】 由加速度定义式可得a== m/s2=1 250 m/s2,A正确。
【解析】 设球飞来的方向为正方向,则有初速度v0=12 m/s,末速度v=-24 m/s,时间t=0.1 s,根据加速度的定义式得加速度a== m/s2=-360 m/s2,与初速度的方向相反,即方向与踢出方向相同,故选C。
【解析】 复兴号的两次加速过程的速度变化量相同,实验条件下用时更短,单位时间内速度变化量更大,A、B错误;已知复兴号的末速度v=350 km/h≈97.2 m/s,实验条件下的平均加速度大小a1== m/s2≈1.5 m/s2,实际情况下的平均加速度大小a2== m/s2≈0.2 m/s2,但并不是恒定的,C正确,D错误。
【解析】 根据加速度的概念可知两个质点的加速度分别为a1==,a2==,则a2=6a1,选项D正确。
【解析】 v——t图像的斜率表示物体的加速度,由题图可知,0~2 s内图线的斜率不变,则物体的加速度不变,故A正确;在t=2 s到t=4 s内物体做匀速直线运动,故B正确;在t=0到t=2 s内物体的加速度大小为a== m/s2=1 m/s2,在t=2 s到t=4 s内物体的加速度大小为0,故C正确,D错误。
【解析】 若2 s后的速度和初速度同向,则有a== m/s2=-1 m/s2;若2 s后的速度和初速度反向,则有a== m/s2=-4 m/s2,则小田同学在倾斜路面上的加速度大小可能为1 m/s2或4 m/s2,A、D正确。
【解析】 (1)设子弹初速度方向为正方向,则知子弹的初速度为v1=10 m/s,
末速度为v2=7 m/s,
根据加速度的定义知,此过程中子弹的加速度
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。
【解析】 (1)设球被踢出的方向为正方向,罚点球时球的速度由0变为30 m/s,用时0.1 s,则罚点球时球的加速度大小为
a1== m/s2=300 m/s2。
(2)守门员接触球前后球的速度变化量Δv=v2-v1=-40 m/s,
速度变化量大小为40 m/s。
(3)接球时球的速度由30 m/s变为-10 m/s,用时0.1 s,则接球时球的加速度为a2== m/s2=-400 m/s2,
即加速度大小为400 m/s2。
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