内容正文:
4.速度变化快慢的描述-加速度
1.D 加速度是用来描述物体速度变化快慢的物理量,数值上加速度等于物体单位时间内速度的变化量,故A、B、C错误,D正确。
2.BCD 根据加速度定义式a=,若速度变化的方向为正,则加速度的方向为正,故A错误;物体加速度增大,若加速度方向与速度方向相反,则速度反而越来越小,故B正确;若加速度方向与速度方向相同,即使加速度越来越小,速度也会越来越大,故C正确;速度的方向为正,若加速度方向与速度方向相反,则速度变化的方向为负,故D正确。
3.C 子弹的加速度虽然最大,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,比高铁起步的加速度0.35 m/s2大,故B错误;高铁起步的加速度为0.35 m/s2,由Δv=aΔt可知,此过程中每经过1 s高铁的速度增加量为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。
4.B 小球发生的位移的大小为x=3 m-2 m=1 m,方向竖直向下,选项A错误;小球速度变化量的大小为Δv=7 m/s-(-10 m/s)=17 m/s,方向竖直向上,选项B正确;小球平均速度的大小为== m/s=2.0 m/s,方向竖直向下,选项C错误;小球平均加速度的大小为a== m/s2=34 m/s2,方向竖直向上,选项D错误。
5.D 一个质点做方向不变的直线运动,加速度的方向始终与速度方向相反,则在停止运动前,速度逐渐减小,位移增加,故选D。
6.BCD 物体运动的速度、加速度方向的规定是任意的,当速度方向与加速度方向同向时,物体做加速运动,故B正确;当速度方向与加速度方向反向时,物体做减速运动,当时间足够长,且加速度始终存在时,物体先减速至零后反向加速,故A错误,C正确;当v0<0,a=0时,物体做匀速直线运动,故D正确。
7.CD 第1 s前后速度都是负值,即朝着负方向运动,运动方向没有发生变化,图像的斜率表示加速度,物体在整个过程中加速度恒定,A、B错误,D正确;第2 s前物体速度为负,第2 s后物体速度为正,所以物体在第2 s末运动方向发生变化,C正确。
8.A 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;甲沿正方向做匀减速直线运动,乙沿正方向做匀加速直线运动,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。
9.D 雨滴下落过程中的加速度方向与速度方向相同,且加速度减小,雨滴做加速度减小的加速运动,当加速度减小到零时,速度达到最大,故A错误,D正确; 雨滴的速度变化量Δv=aΔt,与时间有关,故B错误;雨滴的速度变化量的方向与加速度方向相同,竖直向下,故C错误。
10.AD 当初、末速度方向相同时,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,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。
11.A 由题图所示的v-t图像可知,质点在0~1 s内的加速度a1== m/s2=4 m/s2,质点在1~3 s内的加速度a2== m/s2=-2 m/s2。故A正确。
12.(1)1.67×104 m/s2 (2)1∶1
解析:(1)两车碰撞过程中,取摩托车的初速度方向为正方向,摩托车驾驶员的速度变化量为
Δv=v2-v1=-72 km/h-54 km/h=-126 km/h=-35 m/s
故两车相碰撞时摩托车驾驶员的加速度为a== m/s2≈-1.67×104 m/s2
所以摩托车驾驶员的加速度大小为1.67×104 m/s2。
(2)设货车、摩托车的加速度大小分别为a1、a2,根据加速度定义式得a1=,a2=,所以=·=·=。
13.AD 从运动学角度的定义,“加速度的变化率”为,则单位应是m/s3,故A正确;若加速度的变化率为0,则加速度不变,则物体做匀变速运动,故B错误;若加速度的变化率为正,如果加速度方向为负方向,则加速度在减小,故C错误;若加速度的变化率与加速度同方向,则加速度增大,故D正确。
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4.速度变化快慢的描述——加速度
知识点一 加速度
1.(2025·陕西西安庆安高级中学高一月考)关于物理学中的加速度,下列说法正确的是( )
A.加速度就是物体增加的速度
B.加速度就是物体速度的变化量
C.加速度是一种特殊的速度
D.加速度是用来描述速度变化快慢的物理量
2.(粤教版教材P29·T5)〔多选〕关于速度、速度的变化和加速度的关系,下列说法中可能正确的是( )
A.若速度变化的方向为正,则加速度的方向为负
B.物体加速度增大,速度反而越来越小
C.速度越来越大,加速度反而越来越小
D.速度的方向为正,速度变化的方向为负
3.(2025·福建三明高一期中)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
高铁起步
0.35
A.子弹的加速度最大,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.高铁起步的加速度为0.35 m/s2,表示此过程中每经过1 s高铁的速度增加量为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
4.(2025·安徽合肥高一期中)如图所示,将弹性小球以大小为10 m/s的速度从距地面3 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2 m高的B点时,向上的速度为7 m/s,从A到B,小球共用时0.5 s,则此过程中( )
A.小球发生的位移的大小为1 m,方向竖直向上
B.小球速度变化量的大小为17 m/s,方向竖直向上
C.小球平均速度的大小为8.5 m/s,方向竖直向下
D.小球平均加速度的大小为6 m/s2,方向竖直向上
知识点二 加速度的方向
5.(2025·江苏盐城田家炳中学高一期中)一个质点做方向不变的直线运动,加速度的方向始终与速度方向相反,则在停止运动前,关于速度和位移的变化正确的是( )
A.速度逐渐增加,位移增加
B.速度逐渐增加,位移不变
C.速度逐渐减小,位移减小
D.速度逐渐减小,位移增加
6.〔多选〕(2025·贵州六盘水高一月考)根据给出的初速度和加速度的正负,对下列物体运动性质的判断正确的是( )
A.v0<0,a>0,物体先做加速运动,后做减速运动
B.v0<0,a<0,物体做加速运动
C.v0>0,a<0,物体先做减速运动,后做加速运动
D.v0<0,a=0,物体做匀速直线运动
知识点三 从v-t图像看加速度
7.〔多选〕某物体运动的v-t图像是一条直线,如图所示,下列说法正确的是( )
A.物体在第1 s末运动方向发生变化
B.物体在第2 s内和第3 s内的加速度大小相等,方向相反
C.物体在第2 s末运动方向发生变化
D.物体在前4 s内的加速度不变
8.甲、乙两物体在同一直线上做匀变速直线运动的速度—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
9.(2025·山西太原高一期中)某同学查阅资料研究雨滴下落的规律,雨滴从高空形成并由静止下落,在竖直下落过程中受到空气阻力的作用,其加速度逐渐减小至零,则在雨滴下落的过程中,下列表述正确的是( )
A.雨滴的速度不断减小
B.雨滴的速度变化量不断减小
C.雨滴的速度变化量的方向竖直向上
D.当雨滴的加速度为零时,其速度达到最大
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.加速度可能为4 m/s2,方向与初速度的方向相同
B.加速度可能为4 m/s2,方向与初速度的方向相反
C.加速度可能为6 m/s2,方向与初速度的方向相同
D.加速度可能为6 m/s2,方向与初速度的方向相反
11.一质点做直线运动的速度—时间图像如图所示,则关于该质点在前3 s内的加速度a随时间t变化关系的图像,正确的是( )
12.一辆以72 km/h的速度行驶的货车与一辆以54 km/h的速度行驶的摩托车相向而行发生碰撞。
(1)假设碰后摩托车驾驶员以72 km/h的速度反向弹回,碰撞时间为2.1×10-3 s,求摩托车驾驶员的加速度大小(结果保留3位有效数字);
(2)为了防止碰撞,两车的驾驶员同时紧急刹车,若货车、摩托车急刹车后停下来所需时间分别为4 s、3 s,求货车的加速度与摩托车的加速度大小之比。
13.〔多选〕(2025·江西南昌高一月考)运动学中有人认为引入“加速度的变化率”没有必要,然而现在有人指出“加速度的变化率”能引起人的心理效应,车辆的平稳加速(即加速度基本不变)使人感到舒服,否则人会感到不舒服,关于“加速度的变化率”,下列说法正确的是( )
A.从运动学角度的定义,“加速度的变化率”的单位应是m/s3
B.若加速度的变化率为0,则物体做匀速直线运动
C.若加速度的变化率为正,则加速度增大
D.若加速度的变化率与加速度同方向,则加速度增大
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