第1章 4.速度变化快慢的描述——加速度-【金版新学案】2025-2026学年高中物理必修第一册同步课堂高效讲义教师用书Word(人教版)
2025-10-26
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教辅
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 | 教案-讲义 |
| 知识点 | 加速度 |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | DOCX |
| 文件大小 | 3.39 MB |
| 发布时间 | 2025-10-26 |
| 更新时间 | 2025-10-26 |
| 作者 | 山东正禾大教育科技有限公司 |
| 品牌系列 | 金版新学案·高中同步课堂高效讲义 |
| 审核时间 | 2025-10-26 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/54526700.html |
| 价格 | 6.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
4.速度变化快慢的描述——加速度
【素养目标】 1.理解加速度的概念,能区分v、Δv与a并知道它们的关系。2.知道加速度的矢量性,能根据加速度与速度方向的关系判断物体的运动情况。3.会利用v-t图像计算加速度的大小及分析其变化情况。
知识点一 加速度
【情境导入】
事例(研究刚
开始的一段)
初速度/
(m·s-1)
末速度/
(m·s-1)
所用时间/s
100 m赛跑中
运动员起跑
0
6
1
小红骑自
行车上学
0
10
5
学生用书⬇第20页
(1)运动员和小红谁的速度变化量大?
(2)运动员和小红谁的速度变化快?
提示:(1)小红。 (2)运动员。
【教材梳理】 (阅读教材P27-P28,完成下列填空)
1.定义:速度的变化量与发生这一变化所用时间之比。即a=。
2.单位:在国际单位制中,加速度的单位是米每二次方秒,符号是m/s2或m·s-2。
3.矢量性:加速度既有大小,又有方向,是矢量。
4.物理意义: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,即加速度在数值上等于单位时间内速度变化量的大小。
【师生互动】 观察图片,完成下列任务
任务1.匀速飞行的超音速轰炸机的速度很大,加速度一定大吗?
任务2.火箭点火瞬间速度很小,接近于零,加速度一定很小吗?加速度为零吗?
任务3.速度、速度变化量、加速度有必然联系吗?
任务4.加速度的物理意义是什么?
提示:任务1.轰炸机的加速度为零。任务2.火箭点火瞬间,速度变化很快,加速度很大。任务3.速度、速度变化量、加速度没有必然联系。任务4.描述物体速度变化的快慢。
【探究归纳】
1.对加速度及其定义式a=的理解
(1)加速度的大小表示物体速度变化的快慢
(2)a=只是加速度a的定义式,不是决定式,计算结果为Δt内的平均加速度。
2.速度、速度的变化量、加速度的比较
项目
比较
速度v
速度的变
化量Δv
加速度a
定义
位移与所用时间的比值
末速度与初速度的差值
速度变化量与时间的比值
表达式
v=
Δv=v2-v1
a=
单位
m/s
m/s
m/s2
方向
为物体运动的方向,与a的方向不一定相同
由初、末速度决定,与a的方向相同,与v的方向不一定相同
与Δv的方向相同,与v的方向不一定相同
物理
意义
表示物体运动的快慢和方向
表示物体速度变化的大小和方向
表示物体速度变化的快慢和方向
大小
关系
(1)三者大小没有必然联系,其中一个物理量越(或增)大时,其余两个物理量不一定越(或增)大
(2)加速度等于速度变化率
下列关于加速度的说法中正确的是( )
A.由a=可知,a与Δv成正比,与Δt成反比
B.物体的速度变化率越大,其加速度一定越大
C.物体的加速度为零,则其速度一定为零
D.物体运动速度越大,其加速度一定越大
答案:B
解析:加速度a=是采用比值定义法得到的,a等于Δv与Δt的比值,但是与Δv和Δt无关,A错误;加速度等于速度的变化率,则物体的速度变化率越大,其加速度一定越大,B正确;物体的加速度为零,其速度不一定为零,例如做匀速直线运动的物体,加速度为零,速度不为零,C错误;物体运动速度越大,其加速度不一定越大,例如高速飞行的飞机的加速度可以为零,D错误。故选B。
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针对练1.质点做加速直线运动,速度均匀增加,加速度大小为5 m/s2,下列说法正确的是( )
A.质点在任何一秒的末速度都比前一秒的末速度大5倍
B.质点在第3秒末的速度比第2秒初的速度大10 m/s
C.质点在第n秒初的速度比第(n-1)秒末的速度大5 m/s
D.质点在第n秒末的速度比第(n-1)秒末的速度大10 m/s
答案:B
解析:质点做加速直线运动,速度均匀增加,加速度大小为5 m/s2,即质点的速度每秒增加5 m/s,则质点在任何一秒的末速度都比前一秒的末速度大5 m/s,故A错误;质点在第3秒末的速度比第2秒初即第1秒末的速度大10 m/s,故B正确;第n秒初与第(n-1)秒末是同一时刻,所以速度相同,故C错误;质点在第n秒末的速度比第(n-1)秒末的速度大5 m/s,故D错误。故选B。
针对练2.(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30 m/s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内火箭的速度变化量大小为10 m/s
B.2.5 s内汽车的速度变化量大小为30 m/s
C.火箭的速度变化比汽车的慢
D.火箭的加速度比汽车的加速度大
答案:BC
解析:10 s内火箭的速度的变化量大小为Δv1=100 m/s-0=100 m/s,故A错误;2.5 s内汽车的速度变化量大小为Δv2=|0-30 m/s|=30 m/s,故B正确;由加速度的定义可知,火箭、汽车的加速度大小分别为a1== m/s2=10 m/s2,a2== m/s2=12 m/s2,可知火箭的加速度比汽车的加速度小,即火箭的速度变化比汽车的慢,故C正确,D错误。故选BC。
知识点二 加速度的方向
【情境导入】 如图甲所示,以8 m/s的速度飞行的蜻蜓能在0.7 s内停下来。如图乙所示,猎豹在追赶羚羊时,速度可在4.5 s内由零增加到最大速度30 m/s。
(1)计算蜻蜓和猎豹加速度的大小并说明谁的速度变化快。
(2)分析蜻蜓和猎豹的加速度方向与速度方向的关系。
(3)试根据上述情境和问题,讨论在直线运动中物体做加速运动或减速运动的条件分别是什么。
提示:(1)蜻蜓加速度的大小a1= m/s2≈11.4 m/s2
猎豹加速度的大小a2= m/s2≈6.67 m/s2
蜻蜓速度变化快。
(2)蜻蜓的加速度方向与速度方向相反;猎豹的加速度方向与速度方向相同。
(3)在直线运动中,当加速度方向与速度方向相同时,物体做加速运动;当加速度方向与速度方向相反时,物体做减速运动。
【教材梳理】 (阅读教材P28,完成下列填空)
1.加速度的方向:与速度的变化量的方向相同。
2.加速度与速度的方向关系
在直线运动中,如果速度增加,加速度的方向与初速度的方向相同;如果速度减小,加速度的方向与初速度的方向相反。
【师生互动】 如图所示,甲车做加速直线运动,乙车做减速直线运动,完成下列任务
任务1.标出图甲中汽车做加速直线运动加速度的方向,与速度的变化量的方向相同还是相反?
任务2.标出图乙中汽车做减速直线运动加速度的方向,与速度的变化量的方向相同还是相反?
任务3.根据以上情境总结加速度的方向与速度的变化量的方向有何关系?
提示:任务1.示意图如图(a)所示,加速度与速度的变化量的方向相同。任务2.示意图如图(b)所示,加速度与速度的变化量的方向相同。任务3.任何情况下加速度的方向都与速度的变化量的方向相同。
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【探究归纳】
加速度对物体运动的影响
1.物体做加速运动还是减速运动,取决于加速度与速度的方向关系
2.加速度大小变化决定了速度变化的快慢
注意:速度变化得快可能是速度增大得快,也可能是速度减小得快。
加速度的方向
(2025·河北唐山月考)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……”下列关于加速度的说法中正确的是( )
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.加速度正在减小,物体可能做加速运动
答案:D
解析:加速度与速度没有直接关系,所以速度大,加速度不一定大,故A错误;根据a=,可知加速度的方向与速度的变化量的方向一定相同,故B错误;速度正在变大,则加速度方向与速度方向一定相同,但加速度不一定在变大,故C错误;加速度正在减小,如果加速度方向与速度方向相同,则物体做加速运动,故D正确。故选D。
针对练.(2025·河北石家庄二中月考)一质点自原点开始在x轴上运动,其初速度v0>0,加速度a>0,若加速度不断减小直至为零,则质点的( )
A.速度不断减小,位移不断减小
B.速度不断减小,位移继续增大
C.速度不断增大,当a=0时速度达到最大,位移不断增大
D.速度不断增大,当a=0时位移达到最大值
答案:C
解析:初速度方向与加速度方向相同,则速度不断增大,质点做加速度减小的加速运动,当加速度a=0时,速度达到最大值,质点将做匀速直线运动,位移一直增大。故选C。
加速度的计算
(2025·湖北鄂东南省级示范高中联考)某玩具枪弹丸和足球的初速度均为v1=5 m/s,方向向右。设它们分别与木板作用的时间都是0.2 s。弹丸击穿木板后速度大小变为3 m/s,足球与木板作用后反向弹回的速度大小为5 m/s,则下列弹丸和足球与木板作用时的加速度大小及方向正确的是( )
A.弹丸:20 m/s2,方向向左
B.弹丸:10 m/s2,方向向右
C.足球:50 m/s2,方向向左
D.足球:50 m/s2,方向向右
答案:C
解析:以向右为正方向,则弹丸的加速度为a1== m/s2=-10 m/s2,可知弹丸的加速度大小
为10 m/s2,方向向左;以向右为正方向,则足球的加速度为a2== m/s2=-50 m/s2,可知足球的加速度大小为50 m/s2,方向向左。故选C。
加速度的计算步骤
1.规定正方向。一般选初速度v0的方向为正方向。
2.判定v的方向,确定v的符号。
3.利用公式a=计算。要注意速度反向情况下,速度变化量的计算。
4.加速度是速度的变化率,物体速度的任何变化,不论是速度大小改变还是方向改变,都会有加速度。
针对练.(2025·广东江门新会一中月考)如图所示,球以10 m/s的速度水平向右飞行,被对方运动员击打后,速度变为水平向左,大小为20 m/s。若球与球棒作用的时间为0.1 s,则击打过程的平均加速度( )
A.大小是100 m/s2,方向水平向左
B.大小是100 m/s2,方向水平向右
C.大小是300 m/s2,方向水平向左
D.大小是300 m/s2,方向水平向右
答案:C
解析:设水平向右为正方向,根据加速度定义式得a== m/s2=-300 m/s2,负号表示方向水平向左。故选C。
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知识点三 从v-t图像看加速度
【情境导入】 小明乘坐电梯上楼回家,其速度-时间图像如图所示。
(1)电梯在哪段时间内速度是增大的?哪段时间内速度是减小的?
(2)0~t1和t2~t3两段时间,哪一段速度变化快?
提示:(1)0~t1;t2~t3。 (2)0~t1。
【教材梳理】 (阅读教材P28-P29,完成下列填空)
1.v-t图线的斜率:表示物体运动的加速度,即a=(如图所示)。
2.加速度a的定性判断:在同一v-t图像中,图线的斜率越大,其加速度越大。
【师生互动】 如图是甲、乙两个质点的v-t图像。
任务1.甲质点在0~5 s内的速度变化量是多少?加速度大小是多少?
任务2.乙质点在0~10 s内的速度变化量是多少?加速度大小是多少?
任务3.试说明v-t图像中图线的“陡”和“缓”与加速度有什么关系。
提示:任务1.速度变化量为10 m/s,加速度大小为2 m/s2。
任务2.速度变化量为10 m/s,加速度大小为1 m/s2。
任务3.由任务1和任务2知甲的加速度大于乙的加速度,由题图可以直观地看出,甲的图线比乙的图线“陡”,所以通过比较图线的“陡”“缓”就可以比较加速度的大小。在同一v-t图像中,图线“陡”的加速度较大,图线“缓”的加速度较小。
【探究归纳】
1.v-t图像的理解
(1)v-t图像的斜率表示物体的加速度。斜率的大小表示加速度的大小,斜率的正负表示加速度的方向。斜率为正,加速度沿正方向;斜率为负,加速度沿负方向。
(2)v-t图像为直线时斜率(加速度)的计算
如图甲所示,在图线上取两点E、F,坐标分别为(t1,v1)、(t2,v2),则a=k==。
2.由v-t图像分析加速度大小的变化
v-t图像为曲线时(如图乙),曲线上某点切线的斜率表示加速度。如图乙中d图线在t1时刻的加速度等于切线Ae的斜率。图线c表示物体做加速度逐渐增大的加速运动,图线d表示物体做加速度逐渐减小的加速运动。
学生用书⬇第24页
某质点沿直线运动的v-t图像如图所示,请回答:
(1)质点在图中各段的过程中做什么性质的运动?
(2)在0~4 s内、8~10 s内、10~12 s内质点的加速度各是多少?
答案:(1)见解析 (2)2.5 m/s2-5 m/s2-5 m/s2
解析:(1)在0~4 s内,质点的速度不断增大,且方向始终沿正方向,则质点做沿正方向的加速直线运动;
在4~8 s内,质点的速度始终为10 m/s,则质点做沿正方向的匀速直线运动;
在8~10 s内,质点的速度不断减小,且方向始终沿正方向,则质点做沿正方向的减速直线运动;
在10~12 s内,质点的速度不断增大,且方向始终沿负方向,则质点做沿负方向的加速直线运动。
(2)由a=可知,0~4 s内的加速度a1= m/s2=2.5 m/s2
8~10 s内的加速度a2= m/s2=-5 m/s2
10~12 s内的加速度a3= m/s2=-5 m/s2。
针对练1.(多选)某物体运动的速度-时间图像如图所示,根据图像可知( )
A.0~2 s内的加速度为1 m/s2
B.4~5 s内的加速度大小为1 m/s2
C.第1 s末与第3 s末的速度方向相同
D.第1 s末与第5 s末的加速度方向相同
答案:AC
解析:由加速度定义式a=可知,0~2 s内的加速度为a= m/s2=1 m/s2,与速度方向相同,A正确;同理,4~5 s内的加速度为a'= m/s2=-2 m/s2,即加速度大小为2 m/s2,方向与速度方向相反,B错误;由题图可知,第1 s末与第3 s末的速度都大于0,因此速度方向相同,C正确;由上述分析可知,第1 s末与第5 s末的加速度方向相反,D错误。故选AC。
针对练2.(多选)一质点做直线运动的v-t图像如图所示,则( )
A.在0~1 s内,质点静止
B.在1~2 s内,质点沿正方向做加速度为-2 m/s2的减速直线运动
C.在2~3 s内,质点沿负方向做加速度为2 m/s2的减速直线运动
D.在2~3 s内,质点沿负方向做加速度为-2 m/s2的加速直线运动
答案:BD
解析:在0~1 s内,质点的速度始终为2 m/s,质点做匀速直线运动,故A错误;在1~2 s内,速度为正值,加速度a== m/s2=-2 m/s2,则质点
沿正方向做加速度a=-2 m/s2的减速直线运动,故B正确;在2~3 s内,速度为负值,加速度a== m/s2=-2 m/s2,则质点沿负方向做加速度a=-2 m/s2的加速直线运动,故C错误,D正确。故选BD。
课时测评5 速度变化快慢的描述——加速度
(时间:30分钟 满分:60分)
(本栏目内容,在学生用书中以独立形式分册装订!)
(选择题1-11题,每题4分,共44分)
1.(多选)(2025·河南郑州外国语学校月考)下列运动可能发生的是( )
A.物体运动的加速度等于0,而速度却不等于0
B.两物体相比,一个物体的速度变化比较快,而加速度却比较小
C.加速度和速度大小都在变化,加速度最大时速度最小
D.加速度方向不变,而速度方向改变
答案:ACD
解析:物体做匀速直线运动时,加速度为0,速度不为0,故A正确;加速度表示速度变化的快慢,速度变化快时,加速度一定大,故B错误;加速度增大的减速运动,某时刻加速度最大时速度可能最小,故C正确;物体沿某方向做减速运动,速度减为零后反向运动,加速度方向不变,而速度方向改变,故D正确。故选ACD。
2.(2025·湖南衡阳八中月考)关于物体的加速度,下列说法中正确的是( )
A.物体的速度变化越快,它的加速度一定越大
B.物体的速度越大,它的加速度一定越大
C.物体的加速度为正,物体的速度一定增大
D.物体的速度为零,它的加速度也一定为零
答案:A
解析:加速度是描述速度变化快慢的物理量,速度变化越快,则加速度越大,故A正确;根据a=可知,速度大,速度的变化量不一定大,加速度不一定大,故B错误;物体的加速度为正,但是速度为负时,速度减小,故C错误;根据a=可知,速度为零,速度的变化量不一定为零,加速度不一定为零,故D错误。故选A。
3.(2025·江苏盐城阶段测试)甲、乙两个物体在同一直线上沿南北方向运动,且规定向南为正方向,它们的加速度分别为a甲=+2 m/s2、a乙=-2 m/s2。对甲、乙运动的描述,下列说法正确的是( )
A.甲的加速度大于乙的加速度
B.甲一定向南运动,乙一定向北运动
C.甲的速度和乙的速度变化得一样快
D.甲、乙在相等时间内的速度变化量相同
答案:C
解析:加速度是矢量,正、负号表示加速度的方向与正方向相同或相反,则甲、乙的加速度大小相等,甲的加速度方向向南,乙的加速度方向向北,但甲不一定向南运动,乙不一定向北运动,故A、B错误;加速度是描述速度变化快慢的物理量,由于甲、乙的加速度大小相等,所以甲的速度和乙的速度变化得一样快,故C正确;根据a=可知,甲、乙在相等时间内的速度变化量大小相等,但方向相反,故D错误。故选C。
4.(2025·河北衡水中学月考)跳伞运动员打开伞后以a=-4 m/s2的恒定加速度沿直线减速下降(选初速度的方向为正方向),则在运动员下降的过程中( )
A.任意一秒内,这一秒末的速度比前一秒末的速度小4 m/s
B.任意一秒内,这一秒末的速度比前一秒初的速度小4 m/s
C.运动员的加速度方向与速度方向相反,运动员的速度在增加
D.运动员的加速度方向与速度方向相同,运动员的速度在减小
答案:A
解析:运动员的加速度恒定,做减速运动,加速度大小为4 m/s2,根据加速度的定义可知,运动员在停止前每秒的速度均减小4 m/s,即任意一秒内,这一秒末的速度比前一秒末的速度小4 m/s,而比前一秒初的速度小8 m/s,故A正确,B错误;运动员做减速直线运动,加速度为负,则速度为正,说明运动员的加速度方向与速度方向相反,运动员的速度在减小,故C、D错误。故选A。
5.某战机以600 m/s的速度在空中沿直线匀速飞行20 s;某公交车以15 m/s的速度行驶,快到站时制动刹车,经3 s停下来,等待乘客上下车。关于上述两种运动情形,说法正确的是( )
A.公交车加速度方向与速度方向相同
B.战机在20 s内的速度变化量大小为600 m/s
C.公交车在3 s内的速度变化量大小为15 m/s
D.由于战机的速度较大,所以加速度也较大
答案:C
解析:公交车做减速运动,加速度方向与速度方向相反,故A错误;战机做匀速直线运动,则战机在20 s内的速度变化量为0,故B错误;公交车以15 m/s的速度行驶,快到站时制动刹车,经3 s停下来,则公交车在3 s内的速度变化量大小为15 m/s,故C正确;虽然战机的速度较大,但战机做匀速直线运动,战机的加速度为0,故D错误。故选C。
6.(2025·宁夏石嘴山月考)某次足球比赛中,足球以12 m/s的速度击中运动员后被反向弹出,历时0.2 s,速度大小变为8 m/s,以初速度方向为正方向,足球在此过程中加速度为( )
A.大小为20 m/s2,方向与初速度方向相同
B.大小为20 m/s2,方向与初速度方向相反
C.大小为100 m/s2,方向与初速度方向相同
D.大小为100 m/s2,方向与初速度方向相反
答案:D
解析:以初速度方向为正方向,根据加速度定义式可得a== m/s2=-100 m/s2,即加速度大小为100 m/s2,方向与初速度方向相反。故选D。
7.如图为某新型电动汽车试车时的v-t图像,则下列说法中正确的是( )
A.在0~6 s内,新型电动汽车做加速运动
B.在6~10 s内,新型电动汽车处于静止状态
C.在4 s末,新型电动汽车运动方向改变
D.在12 s末,新型电动汽车的加速度为-1 m/s2
答案:D
解析:根据题图可知,在4~6 s内,新型电动汽车的速度在减小,做减速运动,故A错误;在6~10 s内,新型电动汽车的速度不变,做匀速直线运动,故B错误;在4 s末,新型电动汽车运动方向未发生改变,故C错误;在12 s末,新型电动汽车的加速度为a== m/s2=-1 m/s2,故D正确。故选D。
8.甲、乙两物体在同一直线上运动的速度-时间图像如图所示。由此可知( )
A.甲和乙的初速度方向相同,大小之比为3∶1
B.在t=4 s时,两者的瞬时速度大小相等
C.甲和乙的加速度方向相同,大小之比为3∶1
D.甲和乙的加速度方向相反,大小之比为2∶1
答案:A
解析:甲的初速度为3 m/s,乙的初速度为1 m/s,因此甲和乙的初速度方向相同,大小之比为3∶1,故A正确;在t=4 s时,甲的瞬时速度为1 m/s,乙的瞬时速度为3 m/s,两者的瞬时速度大小不相等,故B错误;甲的加速度a甲= m/s2=-0.5 m/s2,乙的加速度a乙= m/s2=0.5 m/s2,因此甲和乙的加速度方向相反,大小之比为1∶1,故C、D错误。故选A。
9.一质点做直线运动的v-t图像如图所示,下列说法中正确的是( )
A.质点在ab段与bc段的速度方向相反
B.质点在bc段与cd段的加速度方向相反
C.质点在ab段的加速度大小为2.0 m/s2
D.质点在bc段的加速度大小为4.0 m/s2
答案:C
解析:质点在ab段与bc段的速度均为正值,故方向相同,A错误;因为速度-时间图像的斜率表示加速度,故质点在bc段与cd段的加速度方向相同,B错误;质点在ab段的加速度大小为a== m/s2=2.0 m/s2,C正确;质点在bc段的加速度大小为a'==m/s2=8.0 m/s2,D错误。故选C。
10.(多选)一物体做加速度不变的直线运动,某时刻速度大小为2 m/s,2 s后速度的大小变为10 m/s,在这2 s内该物体的( )
A.加速度大小可能为4 m/s2,方向与初速度的方向相同
B.加速度大小可能为4 m/s2,方向与初速度的方向相反
C.加速度大小可能为6 m/s2,方向与初速度的方向相同
D.加速度大小可能为6 m/s2,方向与初速度的方向相反
答案:AD
解析:当初、末速度方向相同时,以初速度方向为正方向,则有a== m/s2=4 m/s2,加速度大小为4 m/s2,方向与初速度的方向相同,A正确,B错误;当初、末速度方向相反时,以初速度方向为正方向,则有a'== m/s2=-6 m/s2,加速度大小为6 m/s2,方向与初速度的方向相反,C错误,D正确。故选AD。
11.(多选)(2025·河北唐山月考)如图所示,将弹性小球以10 m/s的速度从距地面2 m处的A点竖直向下抛出,小球落地后竖直反弹经过距地面1 m高的B点时,向上的速度为7 m/s,该过程共用时0.3 s,则此过程中( )
A.小球发生的位移的大小为1 m,方向竖直向下
B.小球速度变化量的大小为3 m/s,方向竖直向上
C.小球平均速度的大小为1.5 m/s,方向竖直向下
D.小球平均加速度的大小约为56.7 m/s2,方向竖直向上
答案:AD
解析:小球初位置距地面2 m,末位置距地面1 m,所以小球发生的位移的大小x=1 m,方向竖直向下,故A正确;取竖直向下为正方向,小球的速度变化量Δv=-7 m/s-10 m/s=-17 m/s,可知速度变化量的大小为17 m/s,方向竖直向上,故B错误;平均速度的大小== m/s≈3.33 m/s,方向竖直向下,故C错误;小球平均加速度的大小a== m/s2≈56.7 m/s2,方向竖直向上,故D正确。故选AD。
12.(8分)(2025·江苏盐城五校月考)在台球比赛中,球杆撞击白球后,设杆与球的接触时间t=0.4 s,若白球获得水平向左的8 m/s的速度并做匀速直线运动,在球桌上运动一段时间后垂直打在台球桌壁上并立即反弹,碰撞时间为0.2 s,反弹后以4 m/s的速度原路返回,求:
(1)球杆击球时,求白球的加速度大小和方向;
(2)撞击桌壁后反向弹回,撞击过程中白球的加速度大小和方向。
答案:(1)20 m/s2 方向水平向左 (2)60 m/s2 方向水平向右
解析:(1)设水平向左为正方向,已知白球获得的速度v1=8 m/s,接触时间t1=0.4 s,根据加速度的定义式可知a1== m/s2=20 m/s2
即加速度大小为20 m/s2,方向水平向左。
(2)已知末速度v2=-4 m/s,根据加速度的定义知,撞击过程中白球的加速度a2== m/s2=-60 m/s2
即加速度大小为60 m/s2,方向水平向右。
13.(8分)足球运动员在罚点球时,设脚与球作用时间为0.1 s,若球获得30 m/s的速度并做匀速直线运动,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的速度沿原路弹回,求:
(1)罚点球的瞬间,球的加速度大小;
(2)守门员接触球瞬间,球的加速度大小。
答案:(1)300 m/s2 (2)400 m/s2
解析:(1)规定罚点球后足球获得的速度方向为正方向,罚点球瞬间,球的加速度大小为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
即球的加速度大小为400 m/s2。
学生用书⬇第25页
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