内容正文:
第4节 课后达标检测
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题组1 加速度的理解和计算
1.(2025·广西桂林市期中)关于速度、速度的变化量和加速度的关系,下列说法正确的是( )
A.物体的速度越大,加速度就越大
B.加速度很大的物体,速度变化得很快
C.物体做减速运动时,加速度变小
D.加速度很大的物体,速度的变化量必然很大
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解析:速度的变化率是矢量,方向与速度变化量的方向相同,故A错误;速度越大,速度变化不一定越快,速度的变化率不一定越大,故B错误;速度变化越快,速度的变化率就越大,故C正确;速度的变化量越大,若发生速度变化所用的时间很长,速度变化不一定越快,故D错误。
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4.(2025·湖北武汉市期中)在巴黎奥运会射击10 m气步枪混合团体决赛中,中国运动员组合获得冠军,这是巴黎奥运会产生的首枚金牌,也是中国体育代表团在本届奥运会中取得的首枚金牌。某次射击中,子弹穿入电子靶的速度是220 m/s,穿出电子靶的速度是120 m/s,所用时间是2×10-4 s,取子弹(视为质点)穿入方向为正方向,则子弹穿过电子靶的平均加速度是( )
A.-5×105 m/s2 B.5×105 m/s2
C.-1.1×106 m/s2 D.1.1×106 m/s2
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5.在乒乓球比赛某一回合中,乒乓球以15 m/s的速度向运动员飞来,运动员将球以20 m/s的速度沿同一直线反向击回,击球时间约为0.02 s,则乒乓球在0.02 s 内的平均加速度( )
A.大小为250 m/s2,方向与初速度方向相同
B.大小为250 m/s2,方向与初速度方向相反
C.大小为1 750 m/s2,方向与初速度方向相同
D.大小为1 750 m/s2,方向与初速度方向相反
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题组2 物体运动性质的判断
6.在一档展现我国人民生活水平飞速发展的电视节目中,导演用富有感染力的视角拍摄了高速列车、新能源汽车、C919大飞机等国产先进交通工具的逐步普及。下列关于以上交通工具的说法正确的是( )
A.高速列车刹车过程中,速度越来越小,加速度也越来越小
B.新能源汽车在平直道路上行驶时,速度的方向向前,加速度的方向可能向后
C.新能源汽车在平直道路上行驶时,若速度变化很大,则加速度一定很大
D.C919大飞机在高空沿直线加速飞行过程中,速度很大,则加速度也一定很大
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解析:高速列车刹车过程中,速度越来越小,加速度与速度反向,但加速度大小不一定也越来越小,A错误;新能源汽车在平直道路上行驶时,若做减速运动,则速度的方向向前,加速度的方向向后,B正确;新能源汽车在平直道路上行驶时,速度变化很大,但加速度不一定很大,还与时间有关,C错误;C919大飞机在高空沿直线加速飞行过程中,速度很大,但是加速度不一定很大,D错误。
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7.(多选)甲、乙两个物体在同一直线上沿正方向运动,a甲=4 m/s2,a乙=-4 m/s2,那么对甲、乙两物体的判断正确的是( )
A.甲的加速度与乙的加速度大小相等
B.甲做加速直线运动,乙做减速直线运动
C.甲的速度比乙的速度大
D.每经过1 s,甲的速度增加4 m/s
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解析:加速度大小为其数值的绝对值,故甲的加速度与乙的加速度大小相等,故A正确;甲的速度方向与加速度方向相同,甲做加速直线运动,乙的速度方向与加速度方向相反,乙做减速直线运动,故B正确;甲、乙的初速度未知,且二者运动时间未知,甲、乙的速度无法比较,故C错误;根据Δv=a甲Δt=4×1 m/s=4 m/s,故每经过1 s,甲的速度增加4 m/s,故D正确。
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题组3 从v-t图像看加速度
8.(多选)某物体做直线运动的v-t图像如图所示,由图像可得到的正确结论是( )
A.t=1 s时物体的加速度大小为1.0 m/s2
B.t=5 s时物体的加速度大小为0.75 m/s2
C.第3 s内物体的位移为1.5 m
D.物体在加速过程的速度变化率比减速过程的速度变化率大
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9.某国产知名品牌电动汽车可在2 s内提速到100 km/h,处于世界领先水平。在某次加速测试中,该电动汽车由静止开始做加速直线运动,且加速度a逐渐减小至零,则此过程中,下列说法正确的是( )
A.该车的平均加速度大小约为50 m/s2
B.汽车的速度越大,它的加速度一定越大
C.该过程速度增大得越来越慢,位移增大得越来越快
D.该过程速度增大得越来越快,位移增大得越来越慢
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10.(2025·陕西汉中市期中)一质点以不变的速率v沿半径为R的圆周运动,从经过M点开始,先后经过P、N、Q后回到M点,周而复始,则下列说法正确的是( )
A.从M到P过程中的位移与从P到N过程中的位移相同
B.从M到P的过程中,位移的大小为圆周长的四分之一
C.从M到N的过程中,速度变化量的大小为2v
D.从M到N的过程中,速度变化量的大小为零
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11.(2025·福建三明市期中)下表所示为一些生活中运动物体的加速度(近似值)。关于这些运动物体的加速度、速度、速度变化量的说法正确的是( )
运动物体 a/(m·s-2) 运动物体 a/(m·s-2)
子弹在枪筒中 5×104 赛车起步 4.5
伞兵着陆 -25 汽车起步 3
汽车急刹车 -5 高速列车起步 0.35
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A.子弹在枪筒中的加速度最大,所以子弹在任何时刻的速度均大于表中其他物体的速度
B.伞兵着陆过程的加速度为-25 m/s2,是表中加速度最小的
C.高速列车起步的加速度为0.35 m/s2,表示此过程中每经过1 s高速列车的速度增加量为0.35 m/s
D.汽车刹车的加速度为-5 m/s2,故任何运动物体只要做减速运动,其加速度一定为负值
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解析:子弹在枪筒中的加速度虽然最大,但子弹在任何时刻的速度不一定大于表中其他物体的速度,故A错误;加速度的正负表示方向,不表示大小,伞兵着陆过程的加速度为-25 m/s2,比高速列车起步的加速度0.35 m/s2大,故B错误;高速列车起步的加速度为0.35 m/s2,由Δv=a·Δt可知此过程中每经过1 s高速列车的速度增加量为0.35 m/s,故C正确;汽车刹车的加速度为-5 m/s2,表示加速度方向与速度方向相反,若规定速度方向为负方向,则做减速运动的物体,其加速度为正值,故D错误。
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12.(10分)(2025·陕西榆林市期中)一篮球从高h1=4.8 m处由静止开始下落,经t1=1.5 s落到地面时的速度大小v1=8 m/s,篮球与地面碰撞的时间Δt=0.1 s,然后以v2=4 m/s的速度反弹,经t2=0.4 s到达最高点h2=1.6 m处。求:
(1)篮球下落过程平均速度的大小和方向;(3分)
答案:3.2 m/s 方向竖直向下
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(2)篮球与地面碰撞过程中加速度的大小和方向;(3分)
答案:120 m/s2 方向竖直向上
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(3)篮球从开始下落到反弹至最高点,全程平均速度的大小和方向。(4分)
答案:1.6 m/s 方向竖直向下
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解析:物体的速度大,加速度不一定大,比如物体以较大速度做匀速直线运动,加速度为零,故A错误;加速度是描述速度变化快慢的物理量,加速度很大的物体,速度变化得很快,故B正确;物体做减速运动时,速度减小,加速度变化情况不确定,故C错误;根据a= eq \f(Δv,Δt) 可知,加速度很大的物体,速度的变化量不一定很大,还与时间有关,故D错误。
2.某物理量D的变化量可以记为ΔD,发生这一变化所用的时间间隔记为Δt,变化量ΔD与Δt之比 eq \f(ΔD,Δt) 叫变化率。变化率在描述变化过程中起着非常重要的作用。关于速度的变化率,下列说法正确的是( )
A.速度的变化率是矢量,方向与物体速度的方向相同
B.速度越大,速度的变化率就越大
C.速度变化越快,速度的变化率就越大
D.速度的变化量越大,速度变化越快
3.下列关于加速度的描述正确的是( )
A.由加速度的定义式a= eq \f(Δv,Δt) 可知,加速度与速度变化量 Δv 成正比
B.加速度是描述物体速度变化大小的物理量
C.加速度的方向与Δv 的方向可以相同也可以相反
D.加速度为一个恒定的负值时,物体可能做加速运动
解析:加速度a= eq \f(Δv,Δt) 是比值定义法,加速度与速度变化量Δv无关,故A错误;加速度是描述物体速度变化快慢的物理量,故B错误;由加速度的定义式可知,加速度的方向与Δv的方向一定相同,故C错误;加速度为一个恒定的负值时,若初速度v0也为负值,则物体做加速运动,故D正确。
解析:由加速度公式 eq \o(a,\s\up6(-)) = eq \f(v末-v初,t) = eq \f(120-220,2×10-4) m/s2=-5×105 m/s2,可得子弹穿过电子靶的平均加速度是-5×105 m/s2。
解析:规定初速度方向为正方向,初速度v0=15 m/s,反向后的速度v=-20 m/s,击球时间Δt=0.02 s,根据加速度的定义a= eq \f(Δv,Δt) ,可得平均加速度a= eq \f(v-v0,Δt) = eq \f(-20-15,0.02) m/s2=-1 750 m/s2,负号表示与规定的正方向相反,因此乒乓球在0.02 s内的平均加速度大小为1 750 m/s2,方向与初速度方向相反。
解析:t=1 s时物体的加速度a1= eq \f(Δv,Δt) = eq \f(3.0-0,2) m/s2=1.5 m/s2,A错误;t=5 s时物体的加速度a2= eq \f(Δv′,Δt′) = eq \f(0-3.0,4) m/s2=-0.75 m/s2,负号表示加速度的方向与初速度的方向相反,B正确;第3 s内物体的位移x=vt=3.0×1 m=3.0 m,C错误;因为a1>|a2|,由a= eq \f(Δv,Δt) 知,D正确。
解析:根据加速度的定义式有a= eq \f(Δv,Δt) = eq \f(100,3.6) × eq \f(1,2) m/s2≈13.9 m/s2,故A错误;速度与加速度没有必然联系,速度很大的物体,其加速度可能为零,故B错误;汽车加速启动过程中,加速度逐渐减小,但速度在逐渐增大,根据Δv=a·Δt,可知加速度逐渐减小,速度增加得越来越慢,由Δx=v·Δt,可知速度逐渐增大,位移不断增大且增大得越来越快,故C正确,D错误。
解析:从M到P过程中的位移与从P到N过程中的位移大小相同,但是方向不同,A错误;从M到P的过程中,位移的大小为 eq \r(2) R,不是圆周长的四分之一,B错误;从M到N的过程中,速度变化量的大小Δv=v-(-v)=2v,C正确,D错误。
解析:由平均速度的定义式有v1= eq \f(h1,t1) = eq \f(4.8 m,1.5 s) =3.2 m/s
得篮球下落过程的平均速度大小为3.2 m/s,方向竖直向下。
解析:选竖直向下为正方向,由加速度的定义式有
a= eq \f(-v2-v1,Δt) =-120 m/s2
故篮球与地面碰撞过程中的加速度大小为120 m/s2,方向竖直向上。
解析:选竖直向下为正,篮球从开始下落到反弹至最高点的总位移
x=h1-h2=4.8 m-1.6 m=3.2 m
总时间t=t1+t2+Δt=(1.5+0.4+0.1) s=2 s
由平均速度的定义式有 eq \o(v,\s\up6(-)) = eq \f(x,t) = eq \f(3.2,2) m/s=1.6 m/s,方向竖直向下。
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