内容正文:
1.4加速度
1.我国的新能源汽车发展迅速,多项指标处于世界领先地位,“急动度”就是其中之一。急动度是描述加速度变化快慢的物理量,即,如图为某新能源汽车启动过程中的急动度j随时间t的变化规律,下列关于汽车运动,说法正确是( )
A.0~5 s内做加速度减小的加速运动 B.0~5 s内加速度变化量等于
C.0~10 s内,5 s末时速度最大 D.0~10 s内,10 s末时速度最大
2.历史上有些科学家曾把在任意相等位移内速度变化量相等的单向直线运动称为“匀变速直线运动”(现称“另类匀变速直线运动”)。“另类加速度”定义为,其中和分别表示某段位移s内的初速度和末速度。表示物体做加速运动,表示物体做减速运动。而现在物理学中加速度定义式为,下列说法正确的是( )
A.若A不变,则a也不变
B.若且保持不变,则a逐渐变小
C.若A不变,则物体在中间位置处速度大小为
D.若A不变,则物体在中间位置处速度大小为
3.一名杂技演员在钢管的顶端进行表演,当他结束表演后,沿着竖直钢管从顶端由静止先匀加速再匀减速下滑,滑到地面时他的速度恰好为零。如果他加速时的加速度大小是减速时加速度大小的1.5倍,下滑的总时间为5s,那么该杂技演员加速过程所用的时间为( )
A.1s B.2s C.3s D.4s
4.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
运动物体
子弹在枪筒中
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,是表中加速度最小的
C.高铁起步的加速度为,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.汽车急刹车的加速度为,故任何运动物体只要做减速运动,其加速度一定为负值
5.关于速度和加速度,下列说法正确的是( )
A.若物体的加速度大小为,则其在任意一秒内的末速度比初速度大1 m/s
B.物体的加速度越大,其速度变化量越大
C.若汽车的加速度为,火车的加速度为,则汽车的加速度比火车的加速度小
D.物体的加速度越大,则其速度变化一定越快
6.以下描述了四个不同的运动过程,加速度最大的是( )
A.一架超音速飞机以500m/s的速度在天空沿直线匀速飞行了10s
B.一辆自行车以3m/s的速度从某一陡坡的顶端加速冲下,经过3s到达坡路底端时,速度变为12m/s
C.一只蜗牛由静止开始爬行,经过0.2s,获得了0.002m/s的速度
D.一列动车在离开车站加速行驶中,用了100s使速度由72km/h增加到144km/h
7.我国《机动车运行安全技术条件》征求意见稿中提出“乘用车默认百公里加速时间(从静止加速到的最短时间)不低于5秒”,此要求目的是为了限制车辆的( )
A.位移 B.初速度 C.加速度 D.末速度
8.关于物体运动的速度和加速度,下列结论中正确的是( )
A.物体的速度越大,它的加速度也一定越大
B.物体运动的加速度为零,它的速度也为零
C.物体的运动速度改变越快,它的加速度也一定越大
D.加速度的大小表示物体速度随时间变化的大小
9.下列关于加速度说法中正确的是( )
A.速度大,加速度一定大
B.速度正在变大,则加速度也一定在变大
C.速度变化得越快,则加速度也变化得越快
D.加速度的方向与速度变化量的方向相同
10.2025年,中国高铁即将迎来又一里程碑——成渝中线高铁计划以400公里时速开通运营,将成都与重庆之间的通行时间从目前的1.5小时大幅缩短至50分钟。这一速度不仅刷新了国内高铁运营纪录,更标志着中国高铁技术正式迈入全球领先行列,成为世界商业运营速度最快的高铁之一。复兴号列车以其高速、平稳的运行而享誉全国。在某次测试中,复兴号列车仅用了6.5s就达到了正常运行速度——,则这次测试中,列车的平均加速度接近( )
A. B. C. D.
11.2025年11月12日,公安部组织起草了《机动车运行安全技术条件》征求意见稿,明确提出乘用车默认百公里加速时间(从静止加速到100km/h的时间)不低于5秒,此要求目的是限制车辆的( )
A.最大速度 B.最小速度 C.最大加速度 D.最小加速度
12.李同学发现马路边的一辆汽车尾部标有“50TFSI”字样,通过查阅资料了解到标识中的“50”称为G值,G值越大表示车辆加速性能越好。G值的大小为车辆从静止加速到这一过程平均加速度的10倍,若某车从静止加速到所需的时间为10s,则该车的G值约为( )
A.30 B.40 C.45 D.50
13.列车进站做匀减速直线运动,进站时的速度为108km/h,经15s停下,列车行驶的加速度大小是( )
A. B. C. D.
14.公安部《机动车运行安全技术条件》征求意见稿明确提出“乘用车默认百公里加速时间(从静止加速到的时间)不低于5秒”,其目的是限制车辆的( )
A.位移 B.速度 C.速度变化量 D.加速度
15.如图所示,光滑的水平面上小球以初速度与墙壁发生碰撞,碰撞后弹回的速度大小为。已知碰撞时间为,则碰撞过程小球的平均加速度大小为( )
A. B. C. D.
16.关于速度、速度的变化量和加速度,正确的说法是( )
A.物体运动时,速度的变化量越大,它的加速度一定越大
B.速度很大的物体,其加速度可以为零
C.某时刻物体的速度为零,其加速度一定为零
D.加速度很大时,运动物体的速度一定很快变大
17.一辆小汽车在10s内速度从0达到,一列火车在300s内速度也从0达到,二者都做匀加速直线运动。关于二者的加速度大小说法正确的是( )
A.小汽车加速度较大 B.火车加速度较大
C.小汽车加速度为零 D.火车加速度为零
18.下列关于速度和加速度的说法中,正确的是( )
A.物体的速度越大,加速度也越大
B.物体的速度为零时,加速度也为零
C.物体的速度变化量越大,加速度越大
D.物体的速度变化越快,加速度越大
19.2026年总台春晚舞台运用了先进的AI运动捕捉系统,其核心传感器可精准监测物体的瞬时速度。假设一颗质量为0.6 kg的篮球,以的速度水平撞击篮板后,被传感器记录下以的速度反向弹回。若篮球与篮板接触的时间为0.1 s,在该撞击过程中篮球加速度的大小为( )
A. B.
C. D.
20.关于速度,下列说法正确的是( )
A.速度是表示物体运动的快慢的物理量,既有大小,又有方向,是矢量
B.平均速度就是初、末速度的平均值,它只有大小,没有方向,是标量
C.运动物体在某一时刻或某一位置的速度,叫做瞬时速度,它是标量
D.汽车上的速度计是用来测量汽车平均速度大小的仪器
21.如图所示,弹丸和足球的初速度大小均为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)弹丸击穿木板后,速度大小变为8 m/s,方向不变,求弹丸击穿木板时的平均加速度大小及方向;
(2)足球与木板作用后反向弹回的速度大小为8 m/s,求足球与木板碰撞反弹时的平均加速度大小及方向。
22.用雷达探测一高速飞行器的位置。从某时刻开始的一段时间内,该飞行器可视为沿直线运动,每隔1 s测量一次其位置,坐标为x,结果如下表所示。
t/s
0
1
2
3
4
5
6
x/m
0
507
1094
1759
2505
3329
4233
回答下列问题:
(1)根据表中数据可判断该飞行器在这段时间内近似做匀加速运动,判断的理由是________________;
(2)当时,该飞行器速度的大小________m/s;
(3)这段时间内该飞行器加速度的大小________(保留2位有效数字)。
参考答案
1.答案:D
解析:根据急动度的物理意义可知,图像的面积表示加速度的变化量,由题图可知,在0~5 s内,图像的面积逐渐增大,则汽车的加速度逐渐增大,故A错误;根据图线与时间轴围成的面积表示加速度的变化量可知,汽车在0~5 s内加速度变化量,故B错误;0~10 s内,面积始终在增加,则说明加速度在不断变大,而该过程为汽车的启动过程,进而可知汽车的速度不断增加,10 s末时速度最大,故C错误,D正确。
2.答案:D
解析:若A不变,有两种情况,第一种情况是,在这种情况下,相等位移内速度增加量相等,平均速度越来越大,所以相等位移内用的时间越来越少,由可知,a越来越大;第二种情况是,在这种情况下,相等位移内速度减少量相等,平均速度越来越小,所以相等位移内用的时间越来越长,由可知,a越来越小,故AB错误。若A不变,即相等位移内速度变化量相等,所以通过前半段位移过程中,速度变化量为,所以中间位置的速度大小为,故C错误,D正确。
3.答案:B
解析:加速时的加速度大小是减速时加速度大小的1.5倍,即
又从顶端由静止先匀加速再匀减速下滑,滑到地面时他的速度恰好为零,可得出
同时满足
联立三式,解得
故选B。
4.答案:C
解析:子弹的加速度虽然最大,但子弹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,比高铁起步的加速度大,故B错误;高铁起步的加速度为,由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;汽车急刹车的加速度为,表示加速度方向与速度方向相反,若规定速度反方向为正方向,则做减速运动的物体,其加速度为正值,故D错误。
5.答案:D
解析:物体的加速度大小为,若物体做减速运动,则其在任意一秒内的末速度比初速度小1 m/s,故A错误;加速度是描述速度变化快慢的物理量,物体的加速度越大,其速度变化一定越快,但其速度变化量不一定越大,故B错误,D正确;加速度是矢量,负号表示加速度的方向,若汽车的加速度为,火车的加速度为,则汽车的加速度比火车的加速度大,故C错误。
6.答案:B
解析:A.飞机为匀速运动,因此
B.自行车的加速度为
C.蜗牛的加速度为
D.先把和144进行换算得到和,然后进行计算得到动车的加速度为
然后根据从大到小的顺序排列得出
由此可以得出自行车的加速度最大。故选择B。
7.答案:C
解析:加速度是描述速度变化快慢的物理量,定义式为,其中为速度变化量,为速度变化对应的时间。
A.该规定未直接限制位移,位移是加速过程的附属物理量,并非限制对象,故A错误;
B.百公里加速的初速度固定为0,无需额外限制,故B错误;
C.百公里加速过程中速度变化量为固定值,要求加速时间,结合加速度公式可知,实质是限制车辆的最大加速度不能过高,故C正确;
D.百公里加速的末速度固定为100km/h,并非限制对象,故D错误。
故选C。
8.答案:C
解析:AB.物体的速度大小和加速度大小之间没有必然联系,物体的速度越大,加速度不一定越大,物体的加速度为零时,速度不一定为零,故AB错误;
CD.加速度的大小表示物体速度随时间变化率的大小,物体的运动速度改变越快,它的加速度也一定越大,故C正确,D错误。
故选C。
9.答案:D
解析:A.加速度与速度大小无直接关联,例如高速匀速行驶的列车速度很大,但加速度为0,故A错误;
B.速度变大仅说明加速度方向与速度方向夹角为锐角,加速度大小可以恒定、减小甚至增大,故B错误;
C.速度变化越快仅说明加速度的数值越大,加速度本身可以保持恒定,故C错误;
D.是标量,因此加速度矢量的方向与速度变化量的方向完全相同,故D正确。
故选D。
10.答案:B
解析:已知
根据加速度的定义式可知列车的平均加速度为
所以列车的平均加速度接近。
故选B。
11.答案:C
解析:加速度是描述速度变化快慢的物理量,定义式为
乘用车默认百公里加速时间(从静止加速到100km/h的时间)不低于5秒,此要求目的是限制车辆的速度变化的快慢,即限制汽车的最大加速度。
故选C。
12.答案:A
解析:某车从静止加速到所需的时间为10s,平均加速度为
则该车的G值约为
故选A。
13.答案:A
解析:列车初速度
设初速度方向为正方向,根据加速度定义可知负号表示方向与初速度方向相反,即大小为。故选A。
14.答案:D
解析:A.位移是物体位置的变化量,该规定未对车辆位移作出限制,故A错误;
B.该规定未限制车辆的最大行驶速度,仅限制了从静止加速到100km/h的时间,故B错误;
C.该加速过程的速度变化量,是固定值,并非该规定的限制对象,故C错误;
D.加速度定义为速度变化量与对应时间的比值,即,当固定时,加速时间越小,加速度越大。规定加速时间不低于5s,本质是限制车辆的加速度过大,故D正确。
故选D。
15.答案:A
解析:取初速度方向为正,根据加速度定义式可知加速度大小为“-”代表方向与初速度方向相反。故选A。
16.答案:B
解析:A.由可知,当知道速度的变化量,但不知道的大小时,无法确定加速度的大小变化情况,故A错误;
B.高速匀速飞行的战机,速度很大,但速度的变化量为零,加速度为零,故B正确;
C.速度为零的物体加速度不一定为零,例如:竖直上抛的物体到达最高点时,速度为零,加速度为g,故C错误;
D.加速度很大,说明速度变化很快,速度可能很快变大,也可能很快变小,故D错误。
故选B。
17.答案:A
解析:由加速度定义式,两车速度的变化量不为0,所以加速度都不为0。它们速度变化量相同,小汽车所用的时间较少,故其速度变化得快,加速度大。
故选A。
18.答案:D
解析:A.物体的速度越大,加速度不一定越大,例如物体以较大的速度做匀速直线运动时,加速度为零,故A错误;
B.物体的速度为零时,加速度不一定为零,例如自由溶体运动的初始时刻速度为零,但加速度为重力加速度,故 B错误;
C.只是加速度的定义式,加速度与速度变化量没有直接关系,所以物体的速度变化量越大,加速度不一定越大,故C错误;
D.加速度是描述速度变化快慢的物理量,物体的速度变化越快,加速度越大,故D正确。故选D。
19.答案:D
解析:设篮球撞击篮板前的速度方向为正方向,初速度
末速度反向,故
接触时间
加速度定义式
代入数据得
因此加速度大小为
故选D。
20.答案:A
解析:A.速度是表示物体运动的快慢的物理量,既有大小,又有方向,是矢量,故A正确;
B.平均速度表示物体在某段时间内运动的平均快慢程度,它等于位移与发生这段位移所用时间的比值,它既有大小,也有方向,是矢量,故B错误;
C.运动物体在某一时刻或某一位置的速度,叫做瞬时速度,它是矢量,故C错误;
D.汽车上的速度计是用来测量汽车瞬时速度大小的仪器,故D错误。
故选A。
21.答案:(1),方向水平向左(2),方向水平向左
解析:(1)设弹丸初速度方向为正方向,则知弹丸的初速度为,末速度为
根据
解得,方向水平向左
(2)设足球初速度方向为正方向,足球的初速度为,末速度为
根据
解得,方向水平向左
22.答案:(1)相邻相等时间间隔位移差大小接近(2)547(3)79
解析:(1)将表格中数据转化如图,则,可得,相邻相等时间间隔位移差大小接近,可判断该飞行器在这段时间内近似做匀加速运动。
(2)时该飞行器的速度即时的瞬时速度,利用匀变速直线运动的特点可知时间中点的瞬时速度等于这段时间内的平均速度,故。
(3)由逐差法得。
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