内容正文:
第一章 运动的描述
第五节 加速度
基础过关练
题组一 对加速度的理解
1.(多选题)下列关于加速度的说法正确的是 ( )
A.加速度表示运动中增加的速度
B.加速度表示速度变化的快慢程度
C.加速度表示速度的变化量
D.加速度在数值上等于单位时间内速度的变化量
2.(2025广东深圳聚龙科学中学月考)某物体做匀减速直线运动,其加速度为-2 m/s2,在任意1秒中 ( )
A.该秒末速度比前1秒初速度小2 m/s
B.该秒末速度比该秒初速度大2 m/s
C.该秒末速度是该秒初速度的2倍
D.该秒末速度比该秒初速度小2 m/s
3.(多选题)(2025广东广州月考)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,下列对甲、乙两物体的运动情况判断正确的是 ( )
A.甲的加速度大于乙的加速度
B.甲做加速直线运动,乙做减速直线运动
C.甲的速度与乙的速度变化一样快
D.甲、乙在相等时间内速度变化量可能相同
题组二 加速度的方向
4.(多选题)有关加速度方向的理解,下列说法中正确的是 ( )
A.由a=知,a的方向与Δv的方向相同
B.a的方向与初速度v0的方向相同
C.只要a>0,物体就做加速运动
D.a的方向与初速度的方向相同,则物体做加速运动
5.(2025广东四校联考)如图甲、乙所示是研究汽车速度变化时所画出的示意图,汽车的初速度为v1,末速度为v2,速度的变化量为Δv,加速度为a。下列说法正确的是 ( )
A.汽车的速度越大,加速度一定越大
B.汽车的加速度越大,速度变化量一定越大
C.图甲中汽车做加速运动,其a与Δv方向相同
D.图乙中汽车做减速运动,其a与Δv方向相反
题组三 速度、速度变化量、加速度的比较
6.(多选题)关于速度、速度变化量、加速度的说法,正确的是 ( )
A.加速度减小,速度一定减小
B.速度变化量的方向为正,加速度的方向也一定为正
C.速度的变化率越大,加速度越大
D.速度很大的物体,加速度可能很小
7.(2025广东惠州实验中学月考)梦天实验舱由长征五号B遥四运载火箭执行发射任务。关于火箭运动过程中的速度和加速度,下列说法正确的是 ( )
A.加速度是矢量,其方向一定与速度的方向相同
B.速度越大,加速度一定越大
C.速度变化量越大,加速度一定越大
D.速度随时间变化越快,加速度一定越大
8.(2025广东惠州一中月考)近几年,国内房价下跌出现减缓趋势。王同学将房价的“上涨”类比成运动学中的“加速”,将房价的“下跌”类比成运动学中的“减速”,据此,你认为“房价下跌出现减缓趋势”可以类比成运动学中的 ( )
A.速度增大,加速度增大
B.速度增大,加速度减小
C.速度减小,加速度增大
D.速度减小,加速度减小
题组四 加速度的计算
9.在排球比赛中,扣球手抓住机会打了一个“探头球”,已知来球速度v1大小为6 m/s,击回后瞬间该球的速度v2大小为8 m/s,速度v1和v2在同一条直线上,击球时间为0.2 s。关于此过程中球的平均加速度,下列说法正确的是 ( )
A.加速度大小为10 m/s2,方向与v1相同
B.加速度大小为70 m/s2,方向与v1相同
C.加速度大小为10 m/s2,方向与v2相同
D.加速度大小为70 m/s2,方向与v2相同
10.(2024福建三明一中入学考试)求出下列各种条件下,平均加速度的大小:
(1)子弹击中靶子时,在0.1 s内速度从200 m/s降到0;
(2)火车出站时,可以在20 s内使速度从10 m/s增大到20 m/s;
(3)以2 m/s的速度做直线运动的足球,被运动员飞踢一脚,速度变为4m/s反向飞出,脚和球接触时间是0.2 s。
题组五 v-t图像的应用
11.(多选题)(2024湖南长沙月考)如图所示为某质点运动的速度—时间图像,下列有关质点运动情况的判断正确的是 ( )
A.0~t1时间内加速度为正,质点做加速直线运动
B.t1~t2时间内加速度为正,质点做减速直线运动
C.t2~t3时间内加速度为负,质点做加速直线运动
D.t3~t4时间内加速度为负,质点做减速直线运动
12.如图中的三条直线描述了a、b、c三个物体的运动。先定性分析,判断哪个物体的加速度最大,并说出依据,然后根据图中的数据计算它们的加速度大小,并说明加速度的方向。
能力提升练
题组一 加速度对物体运动的影响
1.(多选题)(2025广东清远九校期中联考)2024年8月18日,我国自主设计、自主集成的首台7 000米级大深度载人潜水器“蛟龙号”顺利完成第300次下潜。若潜水器在水下某段做直线运动,加速度方向始终与速度方向相同,但加速度大小逐渐减小至零,则此过程中,潜水器 ( )
A.速度逐渐增大,当加速度减小至零时,速度达到最大值
B.速度逐渐减小,当加速度减小至零时,速度达到最小值
C.位移一直在增大,当加速度为零后,位移不再变化
D.位移一直在增大,当加速度为零后,位移继续增大
题组二 加速度的计算
2.(2025广东中山龙山中学阶段考试)物体做匀变速直线运动,t=0时,速度大小为12 m/s,方向向东;当t=2 s时,速度大小为8 m/s,方向仍然向东;若速度大小变为2 m/s,则t可能等于 ( )
A.3 s B.6 s C.7 s D.9 s
3.(2024江苏徐州三中月考)足球运动员在罚点球时,球获得30 m/s的速度,设脚与球作用时间为0.1 s。球又运动一段时间(假设球做匀速直线运动)后被守门员挡出,守门员与球接触时间为0.1 s,且球被挡出后以10 m/s的速度沿原路返回,求:
(1)球被运动员踢出的过程中加速度的大小;
(2)球被守门员挡出的过程中加速度的大小。
4.(2024广东广州一中期中)汽车在出厂之前,都要经过严格的技术检测。一辆汽车从原点O由静止出发沿x轴做直线运动,自动检测系统记录下了该汽车启动、运行及刹车过程的数据,如表所示,求:
时刻t/s
0
1
2
3
4
5
6
7
8
坐标x/m
0
1
2
4
8
12
16
20
25
速度v/
(m·s-1)
0
1
3
5
6
6
5
1
0
(1)汽车在第2 s末的瞬时速度大小;
(2)汽车在前3 s内的平均加速度大小;
(3)汽车在第4 s内的平均速度大小和平均加速度大小。
题组三 利用v-t图像判断物体的运动
5.做直线运动的物体,其v-t图像如图所示,根据v-t图像判断:
(1)第1 s内,物体的加速度为多大?
(2)第2 s内和第4 s内的加速度分别是多大?
(3)在第4 s内,物体做什么运动?
答案与分层梯度式解析
第一章 运动的描述
第五节 加速度
基础过关练
1.BD 由a=可知,加速度在数值上等于单位时间内速度的变化量,D正确;加速度是描述速度变化快慢的物理量,B正确,A、C错误。
2.D 在任意1秒中,该秒末与前1秒初的时间间隔为2 s,根据Δv=a·Δt知,该秒末速度比前1秒初速度小4 m/s,A错误;在任意1秒中,该秒末与该秒初的时间间隔为1 s,根据Δv=a·Δt知,该秒末速度比该秒初速度小2 m/s,不一定是该秒初速度的2倍,B、C错误,D正确。
3.BC a甲=4 m/s2,a乙=-4 m/s2,由于加速度是表示速度变化快慢的物理量,是矢量,正负只表示方向,不表示大小,所以甲的加速度与乙的加速度大小相等,甲、乙速度变化一样快,A错误,C正确;甲、乙在同一直线上沿正方向运动,速度方向为正方向,而a甲=4 m/s2,甲的加速度沿正方向,因此甲做加速直线运动,a乙=-4 m/s2,乙的加速度沿负方向,因此乙做减速直线运动,B正确;甲、乙两物体的加速度大小相等,方向相反,由a=可知,相等时间内两物体的速度变化量大小相等,方向相反,不可能相同,D错误。
4.AD a的方向与Δv的方向相同,与初速度v0的方向不一定相同,A正确,B错误;要判断物体做加速运动还是减速运动,应分析加速度方向与初速度方向的关系,a的方向与初速度的方向相同,则物体做加速运动,C错误,D正确。
5.C 汽车的速度越大,加速度不一定越大,例如汽车匀速运动时,速度很大,但加速度为零,A错误;汽车的加速度越大,速度变化得越快,但速度变化量不一定越大,B错误;题图甲中汽车做加速运动,题图乙中汽车做减速运动,无论加速还是减速,a与Δv都同向,C正确,D错误。
6.BCD 物体做加速度逐渐减小的加速运动时,速度一直在增大,A错误;由加速度的定义式a=可知,加速度的方向与速度变化量的方向相同,B正确;速度的变化率就是加速度,C正确;速度很大的物体,如果是做匀速直线运动,即速度没有发生变化,则加速度为零,D正确。
导师点睛 加速度是描述物体速度变化快慢的物理量,加速度、速度、速度变化量三者在数值上没有必然联系。
7.D 加速度是矢量,其方向与速度变化量的方向相同,与速度的方向不一定相同,A错误;加速度是描述物体速度变化快慢的物理量,速度变化越快,加速度一定越大,D正确;加速度与速度、速度变化量均没有直接关系,速度越大,加速度不一定越大,速度变化量越大,加速度也不一定越大,B、C错误。
8.D 房价类比成速度,房价下跌相当于速度减小;房价上涨快慢或下跌快慢类比成速度变化快慢,即加速度大小,出现减缓趋势可类比成加速度减小,故A、B、C错误,D正确。
9.D 设来球的速度方向为正方向,则v1=6 m/s,v2=-8 m/s,可得加速度a== m/s2=-70 m/s2,即加速度大小为70 m/s2,负号表示与规定的正方向相反,与v2方向相同。故选D。
10.答案 (1)2 000 m/s2 (2)0.5 m/s2 (3)30 m/s2
解析 以物体初速度的方向为正方向
(1)子弹击中靶子时,由题可知,v0=200 m/s,vt=0,根据加速度的定义式a=得a1= m/s2=-2 000 m/s2,平均加速度大小为2 000 m/s2,负号表示加速度方向与规定的正方向相反;
(2)火车出站时,由题可知,v0=10 m/s,vt=20 m/s,根据加速度的定义式a=得a2= m/s2=0.5 m/s2,平均加速度大小为0.5 m/s2;
(3)由题可知,v0=2 m/s,vt=-4 m/s,根据加速度的定义式a=得a3=m/s2=-30 m/s2,平均加速度大小为30 m/s2,负号表示加速度方向与规定的正方向相反。
11.AC 0~t1时间内加速度为正,速度为正,两者方向相同,质点做加速直线运动,A正确;t1~t2时间内加速度为负,速度为正,两者方向相反,质点做减速直线运动,B错误;t2~t3时间内速度为负,加速度为负,两者方向相同,质点做加速直线运动,C正确;t3~t4时间内速度为负,加速度为正,两者方向相反,质点做减速直线运动,D错误。
导师点睛 v-t图像中,在t轴上方,速度为正,在t轴下方,速度为负;v-t图像的斜率为正时,加速度为正,斜率为负时,加速度为负;速度与加速度同向时,物体做加速运动,速度与加速度反向时,物体做减速运动。
12.答案 见解析
解析 v-t图线的斜率表示加速度,斜率的绝对值表示加速度的大小,斜率的正负表示加速度的方向。
a物体的v-t图线的斜率的绝对值最大,加速度最大。
由图中的数据可得aa= m/s2=0.625 m/s2,ab= m/s2≈0.083 m/s2,ac= m/s2=-0.25 m/s2。
aa、ab的方向与速度方向相同,ac的方向与速度方向相反。
导师点睛 利用v-t图像求解加速度时,一定要根据图线的斜率进行求解,而不能利用图线与横轴夹角的正切值来求解。
能力提升练
1.AD 加速度方向始终与速度方向相同,但加速度大小逐渐减小至零,说明潜水器在做加速度逐渐减小的加速运动,当加速度减小至零时,其速度达到最大值,当加速度为零后,做匀速直线运动,所以位移继续增大,故A、D正确,B、C错误。
2.C 物体做匀变速直线运动,设向东为正方向,t=0时,v0=12 m/s,t=2 s时,v1=8 m/s,则物体的加速度为a== m/s2=-2 m/s2。当速度大小为2 m/s,方向向东时,v2=2 m/s,有t1== s=5 s;当速度大小为2 m/s,方向向西时,v2'=-2 m/s,有t2== s=7 s,故选C。
3.答案 (1)300 m/s2 (2)400 m/s2
解析 (1)设球被踢出的方向为正方向,则罚点球时球的速度由v0=0变到v1=30 m/s,所用时间t1=0.1 s,由a=得球被运动员踢出的过程中加速度为
a1==300 m/s2。
(2)守门员挡球时球的速度由v1=30 m/s变到v2=-10 m/s,所用时间t2=0.1 s,则可得
a2==-400 m/s2
即球被挡出的过程中加速度大小为400 m/s2,负号表示加速度的方向与球被踢出的方向相反。
4.答案 (1)3 m/s (2) m/s2 (3)4 m/s 1 m/s2
解析 (1)由题中数据可知,汽车在第2 s末的瞬时速度大小是3 m/s。
(2)汽车在t=0时的速度v0=0,t=3 s时的速度v3=5 m/s,所以前3 s内的平均加速度大小为
== m/s2。
(3)汽车在第3 s末的位置坐标x3=4 m,速度v3=5 m/s,第4 s末的位置坐标为x4=8 m,速度为v4=6 m/s,所以汽车在第4 s内的平均速度大小为
== m/s=4 m/s
平均加速度大小为
a== m/s2=1 m/s2。
5.答案 (1)4 m/s2 (2)-2 m/s2 -2 m/s2
(3)物体沿负方向做匀加速直线运动
解析 (1)由题图可知,第1 s内,物体的加速度为
a1== m/s2=4 m/s2。
(2)由题图可知,第2 s内和第3 s内物体的加速度相同,有
a2=a3== m/s2=-2 m/s2
在第4 s内,物体的加速度为
a4== m/s2=-2 m/s2。
(3)在第4 s内,物体的速度为负值,加速度为负值,速度和加速度方向相同,故物体沿负方向做匀加速直线运动。
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