内容正文:
[基础训练]
1.关于速度与速度变化量,下列说法正确的是( )
A.速度方向向右,速度变化量方向可能向左
B.速度越大,速度变化量越大
C.速度变化量只表示速度变化的大小
D.速度是矢量,速度变化量是标量
解析 若物体向右做减速运动,则速度变化量方向向左,A正确;若物体做速度很大的匀速直线运动,不论速度大小速度变化量都为零,故B错误;速度变化量是矢量,既表示速度变化的大小,也能表示速度变化的方向,故C、D错误。
答案 A
2.(多选)一辆以36 km/h的速度匀速行驶的汽车,司机在看到前方有行人穿出时紧急刹车,经过2 s后汽车停下,从而安全地避开了行人。若把该过程近似地看作是匀变速直线运动,则下列关于汽车的加速度a的说法正确的是( )
A.加速度a是描述汽车位置变化快慢的物理量,a=
B.加速度a是描述汽车速度变化快慢的物理量,a=
C.加速度a=5 m/s2,方向与速度v的方向相反,与速度变化量Δv的方向相同
D.加速度a=5 m/s2,方向与速度v的方向相同,与速度变化量Δv的方向相反
解析 物理学中,用速度的改变量与发生这一改变所用时间的比值定量地描述物体速度变化的快慢,并将这个比值定义为加速度,用公式表示为a=,故加速度a是描述汽车速度变化快慢的物理量,选项A错误,B正确。36 km/h=10 m/s,所以汽车的加速度大小a===5 m/s2,汽车做减速运动,则加速度方向与速度v的方向相反,与速度变化量Δv的方向相同,选项C正确,D错误。
答案 BC
3.2025年4月24日17时17分,搭载神舟二十号载人飞船的长征二号F遥二十运载火箭,顺利将3名航天员送入太空。下列说法正确的是( )
A.“2025年4月24日17时17分”指的是时间间隔
B.神舟二十号飞船和空间站组合体对接时,可以将飞船看成质点
C.长征二号F遥二十运载火箭上升过程中,陈冬相对于杰平是静止的
D.以上说法都不对
解析 “2025年4月24日17时17分”指的是时刻,故A错误;神舟二十号飞船和空间站组合体对接时,飞船的大小不能忽略不计,不可以将飞船看成质点,故B错误;发射升空过程中飞船内的陈冬和王杰运动状态相同,陈冬相对于王杰是静止的,故C正确。
答案 C
4.从一定高度由静止释放一小球,小球落地前速度为7 m/s,与水平地面作用了0.4 s后弹起,弹起时速度大小为3 m/s,取竖直向下为正方向,则小球反弹的加速度为( )
A.-25 m/s2 B.25 m/s2
C.-10 m/s2 D.10 m/s2
解析 取竖直向下为正方向,根据a=可得a==m/s2=-25 m/s2,选项A正确。
答案 A
5.如图为一物体做直线运动的速度—时间图像,根据图像作如下分析(分别用v1、a1表示物体在0~t1时间内的速度与加速度;v2、a2表示物体在t1~t2时间内的速度与加速度),其中分析结论正确的是( )
A.v1与v2方向相同,a1与a2方向相反
B.v1与v2方向相反,a1与a2方向相同
C.v1与v2方向相反,a1与a2方向相反
D.v1与v2方向相同,a1与a2方向相同
解析 根据图像容易分析,在0~t2时间内物体的速度都是正值,所以两个阶段的速度方向相同;第一阶段,图像的斜率为正,物体做匀加速运动,第二阶段,图像的斜率为负,物体做匀减速运动;两个阶段图像的斜率明显大小不等,说明加速度大小不相等,并且方向相反,选项A正确,B、C、D错误。
答案 A
6.雨滴从高空由静止下落,由于空气阻力作用,其加速度逐渐减小,直到变为零,在此过程中雨滴的运动情况是( )
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.位移越来越小
D.速度的变化率越来越大
解析 雨滴做加速直线运动,加速度减小,雨滴下落的速度增加得越来越慢;加速度为零时,雨滴的速度最大,A错,B对;雨滴一直下落,位移逐渐增大,C错;加速度即为速度变化率,加速度减小,故速度变化率减小,D错。
答案 B
7.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
解析 由vt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,B对;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。
答案 B
[能力提升]
8.(多选)一物体做直线运动,某时刻速度大小为4 m/s,1 s后的速度大小变为10 m/s,在这1 s内物体的平均加速度大小( )
A.可能小于4 m/s2 B.可能等于6 m/s2
C.一定等于6 m/s2 D.可能大于10 m/s2
解析 若1 s后的速度方向与原速度方向相同,则a== m/s2=6 m/s2;若1 s后的速度方向与原速度方向相反,则a==m/s2=-14 m/s2,B、D项正确。
答案 BD
9.某火箭由地面竖直向上发射时,其vt图像如图所示,则下列表述正确的是( )
A.火箭在t2~t3时间内向下运动
B.火箭在t1~t2时间内加速度最大
C.0~t3时间内,火箭一直向上运动
D.火箭运动过程中的最大加速度大小为
解析 由题图看出,火箭的速度一直为正值,说明火箭一直在上升,故A错误,C正确。由vt图像的斜率等于火箭的加速度,则知在t2~t3时间内加速度最大,最大加速度大小为a=,故B、D错误。
答案 C
10.(2023·沈阳高一月考)在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中:
(1)实验提供了以下器材:打点计时器、一端附有滑轮的长木板、小车、纸带、细绳、钩码、刻度尺、导线、交流电源、复写纸、弹簧测力计。其中在本实验中不需要的器材是__________________。
(2)如图所示是某同学由打点计时器得到的表示小车运动过程的一条清晰纸带,纸带上两相邻计数点间还有四个点没有画出,打点计时器打点的时间间隔T=0.02 s,则相邻两个计数点间的时间间隔为____________s。其中x1=7.05 cm、x2=7.68 cm、x3=8.33 cm、x4=8.95 cm、x5=9.61 cm、x6=10.26 cm。
如下表列出了打点计时器打下B、C、E、F时小车的瞬时速度,请在表中填入打点计时器打下D点时小车的瞬时速度。
位置
B
C
D
E
F
速度/(m·s-1)
0.737
0.801
0.928
0.994
(3)计算出的BF间小车的平均加速度a=____________m/s2。
解析 (1)本实验中不需要测量力的大小,因此不需要的器材是弹簧测力计。
(2)由匀变速运动中,中间时刻瞬时速度等于平均速度,vD== m/s=0.864 m/s。
(3)a==≈0.643 m/s2。
答案 (1)弹簧测力计 (2)0.1 0.864 (3)0.643
11.如图所示,M99是一款性能先进的大口径半自动狙击步枪。步枪枪管中的子弹从初速度为零开始,经过0.002 s的时间离开枪管被射出。已知子弹在枪管内的平均速度是600 m/s,射出枪口瞬间的速度是1 200 m/s,射出枪管的过程中枪身没有移动。求:
(1)枪管的长度;
(2)子弹在射出枪管过程中的平均加速度。
解析 (1)枪管的长度l=t=600×0.002 m=1.2 m。
(2)a== m/s2=6×105 m/s2,
方向与子弹的速度方向相同。
答案 (1)1.2 m (2)6×105 m/s2
方向与子弹的速度方向相同
12.如图所示,足球运动员在罚点球时,球获得30 m/s的速度并做匀速直线运动,设脚与球作用时间为0.1 s,球又在空中飞行0.3 s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速度沿原路弹回,求:
(1)罚点球的瞬间,球的加速度的大小;
(2)守门员接触球瞬间,球的加速度的大小。
解析 (1)设定初速度的方向为正方向,
罚点球瞬间,球的加速度为:
a1== m/s2=300 m/s2。
(2)守门员接触球瞬间,球的加速度为:
a2== m/s2=-400 m/s2,
负号表示加速度方向与速度方向相反。
答案 (1)300 m/s2 (2)400 m/s2
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