1.4.加速度(举一反三·讲义)物理鲁科版必修第一册
2026-08-24
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摘要:
本讲义聚焦高中物理“加速度”核心知识点,通过情景导入(战斗机与赛车加速对比)引出速度变化快慢的描述需求,系统梳理加速度的定义、公式、单位、物理意义及矢量性,进而对比速度、速度变化量、速度变化率的关系,构建从现象到概念再到应用的学习支架。
该资料以科学思维为核心,通过对比表格明晰加速度与相关物理量的区别联系,结合蹦床运动员、动车减速等实例设计例题与变式题,培养科学推理能力。包含情景示意图、对比表格等辅助图表,课中助力教师高效授课,课后分层作业帮助学生巩固知识,查漏补缺。
内容正文:
1.4 加速 度
目 录
知识框架 1
知识精讲 1
【知识点1 加速度】 2
【知识点2 加速度与速度的关系】 3
课后作业 4
模块二 知识精讲
情景导入
轻型战斗机从静止加速至100km/h需要5s时间,而“法拉利F1”赛车从静止加速到100km/h只需2.6s时间。
思考:如何来描述速度变化的快慢?
知识归纳
【知识点1 加速度】
1.定义:在物理学中,物体运动速度的变化跟发生这一变化所用时间之比,
称为物体运动的加速度(acceleration),用字母a表示。
2.定义式: 即
注: a=只是加速度a的定义式,不是决定式,加速度a与v、Δv没有必然的大小关系.
3.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。
4.物理意义:描述物体的速度随时间变化快慢的物理量。
5.矢量性:加速度是矢量,既有大小又有方向。
6.求解加速度的方法
(1)规定速度的正方向,一般规定初速度v0方向为正方向。
(2)判断v的方向与正方向的关系,v的方向与正方向相同,v取正值;v的方向与正方向相反,v取负值,最后由矢量式Δv=v-v0得到速度的变化量。
(3)找出发生Δv所需时间Δt。
(4)由a=计算加速度,并对a的方向加以说明。a为正值,说明a的方向与规定的正方向相同;a为负值,说明a的方向与规定的正方向相反。
【例1】在一次蹦床比赛中,运动员以大小为8 m/s的竖直速度着网,与网作用后,沿着竖直方向以大小为10 m/s的速度弹回,已知运动员与网接触的时间Δt=1.0 s,那么运动员在与网接触的这段时间内加速度的大小和方向分别为( )
A.2.0 m/s2,竖直向下
B.8.0 m/s2,竖直向上
C.10.0 m/s2,竖直向下
D.18.0 m/s2,竖直向上
【变式1-1】(2026·辽宁省鞍山市高三上一模)某同学乘坐动车时,通过观察电子屏上显示的动车速度来估算动车减速进站时的加速度的大小。某一时刻他观察屏幕显示的动车速度是126 km/h,2分钟后屏幕显示的动车速度变为54 km/h,把动车进站过程视为匀减速直线运动,则动车进站的加速度大小约为( )
A.0.17 m/s2 B.0.42 m/s2
C.0.6 m/s2 D.36 m/s2
【变式1-2】猎豹起跑时在4 s内速度能达到30 m/s.军用喷气式飞机着陆时在10 s内速度从600 m/s降为540 m/s.下列对二者运动的分析正确的是( )
A.猎豹用时较短,所以猎豹的加速度更大
B.飞机速度变化量大,所以飞机的加速度更大
C.单位时间内猎豹的速度变化量大,所以猎豹的加速度更大
D.猎豹的速度在增加,所以猎豹的加速度更大
【变式1-3】(多选)一质点做直线运动,在0~2 s时间内速度大小由1 m/s变到2 m/s,则质点在这段时间内平均加速度大小可能为( )
A.0.5 m/s2 B.1 m/s2
C.1.5 m/s2 D.2 m/s2
【知识点2 加速度与速度的关系】
1.速度、速度变化量、速度变化率、加速度
项目
速度v
速度变
化量Δv
速度变化率
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
速度变化量的与时间的比值
速度变化量与时间的比值
表达式
v=
Δv=v2-v1
a=
a=
单位
m/s
m/s
m/s2
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
是矢量,方向与速度变化量方向一致
与Δv的方向相同,与v的方向不一定相同
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
表示物体速度大小(速率)变化的快慢
表示物体速度变化的快慢和方向
大小
关系
(1)加速度a的大小与v、Δv的大小没有必然联系,其中一个物理量越大时,其余两个物理量不一定越大
(2)加速度a的大小等于速度变化率
2.加速度方向与速度方向决定速度的“增与减”
【例2】关于速度、速度变化量、速度变化率和加速度,下列说法正确的是 ( )
A.物体的速度越大,加速度就越大
B.物体的速度变化量越大,加速度就越大,速度变化率越大
C.物体做减速运动时,加速度变小
D.物体的速度均匀变化时,加速度不变,速度变化率不变
【变式2-1】(多选)根据下列给出的速度和加速度的正、负情况,对物体运动性质的判断正确的是 ( )
A.v>0,a<0,物体做加速运动
B.v<0,a<0,物体做加速运动
C.v<0,a>0,物体做减速运动
D.v>0,a>0,物体做加速运动
【变式2-2】乒乓球,中国称之为“国球”.迄今为止,中国乒乓球队斩获数百次世界冠军,多次包揽世乒赛、奥运会的全部金牌.现假设一个乒乓球沿水平向东以速度v与竖直球拍发生碰撞,以v的速度沿水平向西反弹回来,作用时间为t,在这段作用时间内小球的加速度大小和方向为( )
A.,水平向东 B.,水平向东
C.,水平向西 D.,水平向西
模块三 课后作业
模块三 课后作业
一、选择题(共10题)
1.已知物体做直线运动,下列说法正确的是( )
A.加速度增大,速度一定增大
B.物体有加速度,速度一定增大
C.速度变化越快,加速度越大
D.物体速度为零,加速度一定为零
2.关于速度、速度变化、加速度,下列说法正确的是 ( )
A.加速度方向与规定正方向相反,物体速度一定减小
B.加速度不为零,物体速度一定增加
C.加速度不断减小,速度一定不断减小
D.速度变化越快,加速度越大
3.(2026·江苏宿迁期末)下列有关物体运动情况的说法,正确的是( )
A.加速度减小时,其速度可能增大
B.加速度为0时,其速度一定也为0
C.速度变化越来越快,加速度可能越来越小
D.加速度方向向东,其速度变化量的方向可能向西
4.关于加速度表达式a=的下列说法,正确的是( )
A.利用a=求得的加速度是Δt时间内的平均加速度
B.Δv表示在Δt时间内物体速度的变化量,它的方向不一定与加速度a的方向相同
C.叫作速度的变化率,是加速度的决定式
D.加速度a与Δv成正比,与Δt成反比
5.如图所示,为了测定气垫导轨上滑块的加速度,滑块上安装了宽度为3.0 cm的遮光板。滑块向右做加速直线运动依次通过两个光电门A和B,光电门上的黑点处有极细的激光束,当遮光板挡住激光束时开始计时,不遮挡激光束时停止计时。现记录了遮光板通过第一个光电门所用的时间为Δt1=0.30 s,通过第二个光电门所用的时间为Δt2=0.10 s,光电门从第一次计时结束到第二次计时开始经历的时间为Δt=0.30 s。则滑块的加速度大小为( )
A.0.67 m/s2 B.0.14 m/s2
C.0.40 m/s2 D.0.22 m/s2
6.我国的某新型潜航器在某次试航中,测试垂直急速下潜、上浮性能,水面舰艇上的测试员发现仪表上显示潜航器在某时刻的速度为负值,加速度也是负值并不断变化直到为零,则此过程中该潜航器的运动情况为( )
A.速度先增大后减小,直到加速度等于零为止
B.速度一直在增大,直到加速度等于零为止
C.位移先增大,后减小,直到加速度等于零为止
D.位移一直在增大,直到加速度为零为止
7.下表显示四种交通工具的速度改变情况,假设均为匀变速运动,下列说法正确的是 ( )
交通工具
初始速度/(m/s)
经过时间/s
末速度/(m/s)
甲
18
5
36
乙
0
10
36
丙
0
10
72
丁
0
20
72
A.甲的初速度最大,加速度最大
B.乙的速度变化比甲大
C.丙的速度变化最慢
D.丁的末速度最大,加速度最大.
8.一物体做匀变速运动,某时刻速度的大小为4 m/s,1 s后速度的大小变为10 m/s,在这1 s内该物体的( )
A.速度变化的大小可能为4 m/s
B.速度变化的大小可能为10 m/s
C.加速度可能小于4 m/s2
D.加速度可能大于10 m/s2
9.(2026·江苏南通市如东二校期中)奥运会网球赛场上,中国运动员挥拍进行网前拦截,她将水平飞来、速度大小为v的球以大小为的速度反向击回,取网球飞来的方向为正方向,球与球拍接触的时间为Δt。则击球过程中( )
A.网球的速度变化量为 B.网球的速度变化量为
C.网球的平均加速度为- D.网球的平均加速度为-
10.(多选)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.加速度是表示物体速度变化快慢的物理量
C.a的方向与Δv的方向相同,与v的方向无关
D.物体运动速度越大,其加速度一定越大
11.(多选)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1.5 m高的B点时,向上的速度为7 m/s,小球从A点到B点共用时0.3 s,则此过程中( )
A.小球发生的位移大小为0.5 m,方向竖直向下
B.小球速度变化量的大小为3 m/s,方向竖直向下
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约为56.7 m/s2,方向竖直向上
12.(多选)小球的初速度是v1,经过一段时间后速度变为v2,用Δv表示Δt时间内速度的变化量,为了在图中表示加速度a,我们以初速度v1的箭头端为起点,以后来的速度v2的箭头端为终点,作出一个新的箭头,表示速度的变化量Δv。则图中能正确画出Δv并表示小球做加速度向左的运动的是( )
二.计算题:
13.国家的交通管理部门为了交通安全,特别规定了死亡加速度为500g(g=10 m/s2),以警告世人,意思是如果行车加速度超过此值将有生命危险。那么大的加速度,一般情况下车辆是达不到的,但如果发生交通事故,就有可能达到这一数值。
(1)一辆以72 km/h的速度行驶的汽车在一次事故中撞向停在路上的大货车,设大货车没有被撞动,汽车与大货车的碰撞时间为2×10-3s,汽车驾驶员是否有生命危险?
(2)若汽车内装有安全气囊,缓冲时间为1×10-2s,汽车驾驶员是否有生命危险?
14.足球运动员在罚点球时,球获得20 m/s的速度并做匀速直线运动。设脚与球作用时间为0.1 s,球又在空中飞行0.2 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)脚与球作用过程中,球的加速度的大小;
(2)守门员接触球过程中,球的加速度的大小。
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1.4 加速 度
目 录
知识框架 1
知识精讲 1
【知识点1 加速度】 2
【知识点2 加速度与速度的关系】 4
课后作业 5
模块二 知识精讲
情景导入
轻型战斗机从静止加速至100km/h需要5s时间,而“法拉利F1”赛车从静止加速到100km/h只需2.6s时间。
思考:如何来描述速度变化的快慢?
知识归纳
【知识点1 加速度】
1.定义:在物理学中,物体运动速度的变化跟发生这一变化所用时间之比,
称为物体运动的加速度(acceleration),用字母a表示。
2.定义式: 即
注: a=只是加速度a的定义式,不是决定式,加速度a与v、Δv没有必然的大小关系.
3.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。
4.物理意义:描述物体的速度随时间变化快慢的物理量。
5.矢量性:加速度是矢量,既有大小又有方向。
6.求解加速度的方法
(1)规定速度的正方向,一般规定初速度v0方向为正方向。
(2)判断v的方向与正方向的关系,v的方向与正方向相同,v取正值;v的方向与正方向相反,v取负值,最后由矢量式Δv=v-v0得到速度的变化量。
(3)找出发生Δv所需时间Δt。
(4)由a=计算加速度,并对a的方向加以说明。a为正值,说明a的方向与规定的正方向相同;a为负值,说明a的方向与规定的正方向相反。
【例1】在一次蹦床比赛中,运动员以大小为8 m/s的竖直速度着网,与网作用后,沿着竖直方向以大小为10 m/s的速度弹回,已知运动员与网接触的时间Δt=1.0 s,那么运动员在与网接触的这段时间内加速度的大小和方向分别为( )
A.2.0 m/s2,竖直向下
B.8.0 m/s2,竖直向上
C.10.0 m/s2,竖直向下
D.18.0 m/s2,竖直向上
【答案】D
【详解】以竖直向上为正方向,则运动员着网时的速度为v0=-8 m/s,弹回时的速度为v1=10 m/s,
运动员在与网接触的这段时间内加速度为a== m/s2=18.0 m/s2,
即加速度大小为18.0 m/s2,方向竖直向上,故选D。
【变式1-1】(2026·辽宁省鞍山市高三上一模)某同学乘坐动车时,通过观察电子屏上显示的动车速度来估算动车减速进站时的加速度的大小。某一时刻他观察屏幕显示的动车速度是126 km/h,2分钟后屏幕显示的动车速度变为54 km/h,把动车进站过程视为匀减速直线运动,则动车进站的加速度大小约为( )
A.0.17 m/s2 B.0.42 m/s2
C.0.6 m/s2 D.36 m/s2
【答案】A
【详解】由题意可知,动车做匀减速直线运动,其初速度为v0=126 km/h=35 m/s,
末速度为v=54 km/h=15 m/s,动车运动的时间为t=2 min=120 s,
可得动车进站的加速度为a=≈-0.17 m/s2,所以动车进站的加速度大小约为0.17 m/s2,故选A。
【变式1-2】猎豹起跑时在4 s内速度能达到30 m/s.军用喷气式飞机着陆时在10 s内速度从600 m/s降为540 m/s.下列对二者运动的分析正确的是( )
A.猎豹用时较短,所以猎豹的加速度更大
B.飞机速度变化量大,所以飞机的加速度更大
C.单位时间内猎豹的速度变化量大,所以猎豹的加速度更大
D.猎豹的速度在增加,所以猎豹的加速度更大
【答案】C
【详解】猎豹起跑的末速度为v1=30 m/s,猎豹的加速度为:a1== m/s2=7.5 m/s2;
军用喷气式飞机着陆,初速度v2=600 m/s,末速度v3=540 m/s,
军用喷气式飞机的加速度为:a2== m/s2=-6 m/s2,加速度大小为6 m/s2;
综上所述,|a1|>|a2|,即猎豹的加速度更大,故A、B、D错误,C正确.
【变式1-3】(多选)一质点做直线运动,在0~2 s时间内速度大小由1 m/s变到2 m/s,则质点在这段时间内平均加速度大小可能为( )
A.0.5 m/s2 B.1 m/s2
C.1.5 m/s2 D.2 m/s2
【答案】AC
【详解】质点的运动时间为Δt=2 s,取初速度方向为正方向,则初速度为v0=1 m/s,
若末速度方向与初速度方向相同,则末速度为v1=2 m/s,加速度大小a1==0.5 m/s2,
若末速度方向与初速度方向相反,则末速度为v2=-2 m/s,加速度大小a2==1.5 m/s2,
故选A、C。
【知识点2 加速度与速度的关系】
1.速度、速度变化量、速度变化率、加速度
项目
速度v
速度变
化量Δv
速度变化率
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
速度变化量与时间的比值
表达式
v=
Δv=v2-v1
a=
a=
单位
m/s
m/s
m/s2
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
是矢量,方向与速度变化量方向一致
与Δv的方向相同,与v的方向不一定相同
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
表示物体速度大小(速率)变化的快慢
表示物体速度变化的快慢和方向
大小
关系
(1)加速度a的大小与v、Δv的大小没有必然联系,其中一个物理量越大时,其余两个物理量不一定越大
(2)加速度a的大小等于速度变化率
2.加速度方向与速度方向决定速度的“增与减”
【例2】关于速度、速度变化量、速度变化率和加速度,下列说法正确的是 ( )
A.物体的速度越大,加速度就越大
B.物体的速度变化量越大,加速度就越大,速度变化率越大
C.物体做减速运动时,加速度变小
D.物体的速度均匀变化时,加速度不变,速度变化率不变
【答案】D
【详解】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。速度变化量大,由于变化的时间未知,故加速度不一定大,速度变化率不一定大,故B错误。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。物体的速度均匀变化,则加速度不变,速度变化率不变,故D正确。
【变式2-1】(多选)根据下列给出的速度和加速度的正、负情况,对物体运动性质的判断正确的是 ( )
A.v>0,a<0,物体做加速运动
B.v<0,a<0,物体做加速运动
C.v<0,a>0,物体做减速运动
D.v>0,a>0,物体做加速运动
【答案】BCD
【详解】速度和加速度都是矢量,正、负号不表示大小,表示方向,若a、v同向,即符号相同,物体做加速运动,若a、v反向,即符号相反,物体做减速运动,选项A错误,B、C、D正确。
【变式2-2】乒乓球,中国称之为“国球”.迄今为止,中国乒乓球队斩获数百次世界冠军,多次包揽世乒赛、奥运会的全部金牌.现假设一个乒乓球沿水平向东以速度v与竖直球拍发生碰撞,以v的速度沿水平向西反弹回来,作用时间为t,在这段作用时间内小球的加速度大小和方向为( )
A.,水平向东 B.,水平向东
C.,水平向西 D.,水平向西
【答案】D
【详解】设水平向东为正方向,根据加速度的定义式有a===-,
负号表示加速度方向与规定正方向相反,即水平向西,故D正确.
模块三 课后作业
模块三 课后作业
一、选择题(共10题)
1.已知物体做直线运动,下列说法正确的是( )
A.加速度增大,速度一定增大
B.物体有加速度,速度一定增大
C.速度变化越快,加速度越大
D.物体速度为零,加速度一定为零
【答案】C
【详解】加速度是描述物体速度变化快慢的物理量,与速度的大小无必然联系,加速度增大,表示速度变化得更快了,如果加速度与速度方向相反,则速度减小,如果速度与加速度方向相同,则速度增大,选项A错误;做直线运动的物体有加速度时,速度一定变化,有可能增大,也有可能减小,选项B错误;速度变化越快,加速度越大,选项C正确;速度的大小与加速度的大小无必然联系,物体速度为零,加速度可以为零,也可以不为零,选项D错误.
2.关于速度、速度变化、加速度,下列说法正确的是 ( )
A.加速度方向与规定正方向相反,物体速度一定减小
B.加速度不为零,物体速度一定增加
C.加速度不断减小,速度一定不断减小
D.速度变化越快,加速度越大
【答案】D
【详解】加速度的方向与正方向相反,速度不一定减小,因为只有加速度方向与速度方向相反时,速度才减小,故A错误。加速度不为零,速度不一定增加,如当加速度方向与速度方向相反时,速度减小,故B错误。当加速度的方向与速度方向相同时,加速度减小,速度仍然增大,故C错误。加速度是反映速度变化快慢的物理量,速度变化越快,加速度越大,故D正确。
3.(2026·江苏宿迁期末)下列有关物体运动情况的说法,正确的是( )
A.加速度减小时,其速度可能增大
B.加速度为0时,其速度一定也为0
C.速度变化越来越快,加速度可能越来越小
D.加速度方向向东,其速度变化量的方向可能向西
【答案】A
【详解】加速度减小时,如果加速度方向与速度方向相同,则速度增大,故A正确;加速度为0时,物体可以做匀速直线运动,速度可以不为0,故B错误;加速度是描述速度变化快慢的物理量,速度变化越来越快,加速度一定越来越大,故C错误;根据a=可知,加速度方向向东,其速度变化量的方向一定向东,故D错误。
4.关于加速度表达式a=的下列说法,正确的是( )
A.利用a=求得的加速度是Δt时间内的平均加速度
B.Δv表示在Δt时间内物体速度的变化量,它的方向不一定与加速度a的方向相同
C.叫作速度的变化率,是加速度的决定式
D.加速度a与Δv成正比,与Δt成反比
【答案】A
【详解】利用a=求得的加速度是Δt时间内的平均加速度,选项A正确; Δv表示在Δt时间内物体速度的变化量,它的方向一定与加速度a的方向相同,选项B错误; 叫作速度的变化率,是加速度的定义式,选项C错误; 加速度a与Δv、Δt均无关,选项D错误;故选A。
5.如图所示,为了测定气垫导轨上滑块的加速度,滑块上安装了宽度为3.0 cm的遮光板。滑块向右做加速直线运动依次通过两个光电门A和B,光电门上的黑点处有极细的激光束,当遮光板挡住激光束时开始计时,不遮挡激光束时停止计时。现记录了遮光板通过第一个光电门所用的时间为Δt1=0.30 s,通过第二个光电门所用的时间为Δt2=0.10 s,光电门从第一次计时结束到第二次计时开始经历的时间为Δt=0.30 s。则滑块的加速度大小为( )
A.0.67 m/s2 B.0.14 m/s2
C.0.40 m/s2 D.0.22 m/s2
【答案】C【详解】遮光板通过第一个光电门的平均速度v1===0.10 m/s,
这个速度就是通过第一个光电门中间时刻的速度,即计时0.15 s时的瞬时速度;
遮光板通过第二个光电门的平均速度v2===0.30 m/s,
这个速度就是通过第二个光电门中间时刻的速度,即第二个光电门计时0.05 s时的瞬时速度;
因此加速度大小a===0.40 m/s2,因此选项C正确。
6.我国的某新型潜航器在某次试航中,测试垂直急速下潜、上浮性能,水面舰艇上的测试员发现仪表上显示潜航器在某时刻的速度为负值,加速度也是负值并不断变化直到为零,则此过程中该潜航器的运动情况为( )
A.速度先增大后减小,直到加速度等于零为止
B.速度一直在增大,直到加速度等于零为止
C.位移先增大,后减小,直到加速度等于零为止
D.位移一直在增大,直到加速度为零为止
【答案】B
【详解】由于加速度的方向始终与速度方向相同,则速度一直在增大,当加速度减小到零时,速度达到最大值,A错误,B正确;位移一直在增大,当加速度减小到零时,速度不再变化,但位移随时间继续增大,C、D错误。
7.下表显示四种交通工具的速度改变情况,假设均为匀变速运动,下列说法正确的是 ( )
交通工具
初始速度/(m/s)
经过时间/s
末速度/(m/s)
甲
18
5
36
乙
0
10
36
丙
0
10
72
丁
0
20
72
A.甲的初速度最大,加速度最大
B.乙的速度变化比甲大
C.丙的速度变化最慢
D.丁的末速度最大,加速度最大
【答案】B
【详解】根据题表可知,甲的初速度最大;丙、丁的末速度最大;
甲的加速度为:a1== m/s2=3.6 m/s2;
乙的加速度为:a2== m/s2=3.6 m/s2;
丙的加速度为:a3== m/s2=7.2 m/s2;
丁的加速度为:a4== m/s2=3.6 m/s2.
则由计算可知:甲的初速度最大,加速度最小,故A项错误;乙的速度变化为36 m/s,比甲的大,故B项正确;丙的速度变化最快,故C项错误;丁的末速度最大,加速度最小,故D项错误.
8.一物体做匀变速运动,某时刻速度的大小为4 m/s,1 s后速度的大小变为10 m/s,在这1 s内该物体的( )
A.速度变化的大小可能为4 m/s
B.速度变化的大小可能为10 m/s
C.加速度可能小于4 m/s2
D.加速度可能大于10 m/s2
【答案】D
【详解】速度大小已知,而方向未知,故可能的情况有以下四种:
v1=4 m/s,v2=10 m/s, v1=4 m/s,v2=-10 m/s,
v1=-4 m/s,v2=10 m/s,v1=-4 m/s,v2=-10 m/s.
由此可知速度变化对应四种情况:
Δv=6 m/s,Δv=-14 m/s,Δv=14 m/s, Δv=-6 m/s.
加速度也有四种:a=6 m/s2,a=-14 m/s2,a=14 m/s2,
a=-6 m/s2,故A、B、C错误,D正确.
9.(2026·江苏南通市如东二校期中)奥运会网球赛场上,中国运动员挥拍进行网前拦截,她将水平飞来、速度大小为v的球以大小为的速度反向击回,取网球飞来的方向为正方向,球与球拍接触的时间为Δt。则击球过程中( )
A.网球的速度变化量为 B.网球的速度变化量为
C.网球的平均加速度为- D.网球的平均加速度为-
【答案】D
【详解】网球初速度为v,末速度为-;因此速度变化量为Δv=--v=-,故A、B错误;根据加速度定义可知网球的平均加速度为a===-,故D正确,C错误。
10.(多选)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.加速度是表示物体速度变化快慢的物理量
C.a的方向与Δv的方向相同,与v的方向无关
D.物体运动速度越大,其加速度一定越大
【答案】BC
【详解】加速度的大小与速度变化量、速度变化所需的时间无关,故A错误;加速度是反映物体速度变化快慢的物理量,故B正确;a的方向与Δv的方向相同,与v的方向无关,故C正确;物体的速度越大,速度变化不一定越快,加速度不一定越大,故D错误.
11.(多选)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1.5 m高的B点时,向上的速度为7 m/s,小球从A点到B点共用时0.3 s,则此过程中( )
A.小球发生的位移大小为0.5 m,方向竖直向下
B.小球速度变化量的大小为3 m/s,方向竖直向下
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约为56.7 m/s2,方向竖直向上
【答案】AD
【详解】取小球与地面碰撞处为坐标原点,竖直向上为正方向,由题意可知,小球发生的位移为
x=hB-hA=1.5 m-2 m=-0.5 m,负号表示位移方向竖直向下,
小球的平均速度为== m/s=-1.67 m/s,负号表示平均速度方向竖直向下,故A正确,C错误;小球的速度变化量为Δv=vB-vA=7 m/s-(-10 m/s)=17 m/s,方向竖直向上,小球的平均加速度为
a== m/s2=56.7 m/s2,方向竖直向上,故D正确,B错误。
12.(多选)小球的初速度是v1,经过一段时间后速度变为v2,用Δv表示Δt时间内速度的变化量,为了在图中表示加速度a,我们以初速度v1的箭头端为起点,以后来的速度v2的箭头端为终点,作出一个新的箭头,表示速度的变化量Δv。则图中能正确画出Δv并表示小球做加速度向左的运动的是( )
【答案】AD【详解】加速度a的方向与速度变化量Δv的方向相同。A图中速度变化量Δv方向向左,加速度向左,故A正确;B图中速度变化量Δv方向应向右,加速度也应向右,故B错误;C图中速度变化量Δv方向应向左,加速度向左,故C错误;D图中速度变化量Δv方向向左,加速度向左,故D正确。
二.计算题:
13.国家的交通管理部门为了交通安全,特别规定了死亡加速度为500g(g=10 m/s2),以警告世人,意思是如果行车加速度超过此值将有生命危险。那么大的加速度,一般情况下车辆是达不到的,但如果发生交通事故,就有可能达到这一数值。
(1)一辆以72 km/h的速度行驶的汽车在一次事故中撞向停在路上的大货车,设大货车没有被撞动,汽车与大货车的碰撞时间为2×10-3s,汽车驾驶员是否有生命危险?
(2)若汽车内装有安全气囊,缓冲时间为1×10-2s,汽车驾驶员是否有生命危险?
【答案】(1)有 (2)无
【详解】以汽车运动的方向为正方向
(1)汽车的加速度a== m/s2=-104 m/s2,
加速度大小为104 m/s2>500g。所以驾驶员有生命危险。
(2)在装有安全气囊的情况下
汽车的加速度a′== m/s2=-2 000 m/s2
因加速度大小为2 000 m/s2<500g。
所以驾驶员无生命危险。
14.足球运动员在罚点球时,球获得20 m/s的速度并做匀速直线运动。设脚与球作用时间为0.1 s,球又在空中飞行0.2 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)脚与球作用过程中,球的加速度的大小;
(2)守门员接触球过程中,球的加速度的大小。
【答案】(1)200 m/s2 (2)300 m/s2
【详解】(1)以脚与球作用后球的运动方向为正方向,则脚与球作用过程中,球的初速度为v0=0,
末速度为v1=20 m/s,脚与球作用时间为t1=0.1 s,则脚与球作用过程中,
球的加速度大小a1== m/s2=200 m/s2。
(2)以v1的方向为正方向,则球被挡出后的速度为v2=-10 m/s,守门员双手与球接触时间为t2=0.1 s,
则守门员接触球过程中,球的加速度大小a2== m/s2=300 m/s2。
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