描述物体运动的物理量 专项训练 -2026-2027学年高一上学期物理人教版必修第一册
2026-08-27
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摘要:
**基本信息**
以运动学核心概念为逻辑主线,通过生活情境化选择题系统覆盖质点、位移、速度、加速度等基础物理量,强化概念辨析与公式应用,培养运动观念与模型建构能力。
**专项设计**
|模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|质点|1题|战机姿态调整等情境判断|从理想化模型切入,建立物体简化条件|
|位移路程|3题|机器人马拉松、哑铃运动等|区分矢量与标量,明确位置变化的两种描述|
|平均速度|7题|高铁、400m决赛等|结合实际运动情境,强化定义式与矢量性|
|瞬时速度|1题|骑行速度描述|衔接平均速度,明确瞬时状态的物理意义|
|加速度|12题|战机灵活性、磁悬浮加速等|从物理意义到定义式计算,构建速度变化的量化体系|
内容正文:
描述物体运动的物理量
一.质点(共1小题)
1.如图所示为国产歼十战机,在下列空战分析中不能将战机视为质点的是( )
A.分析发射导弹时的姿态调整
B.描述战机实时位置的坐标
C.绘制空战中的飞行轨迹路线
D.计算从机场到战区所需时间
二.位移、路程及其区别与联系(共1小题)
2.2026年4月19日,在全球首个人形机器人半程马拉松赛事中,齐天大圣队的“闪电”机器人凭借50分26秒的成绩获得冠军,全程21.0975公里。其中50分26秒和21.0975公里分别指的是( )
A.时刻、路程
B.时刻、位移
C.时间间隔、路程
D.时间间隔、位移
三.位移、路程的简单计算(共2小题)
3.某同学健身时,哑铃被举高0.5m后再回到原位置,如图所示。如此重复10次,哑铃的位移大小为( )
A.0
B.5m
C.10m
D.11m
4.如图所示,一质点从坐标轴上的A点运动到B点,此过程中质点的位移是( )
A.3m B.﹣2m C.5m D.﹣5m
四.平均速度(定义式方向)(共7小题)
5.为了使交通安全、有序,公路旁设置了许多交通标志。如图所示,甲是限速标志,表示允许行驶的最大速度是80km/h;乙是路线指示标志,表示从此处到广州还有206km。下列对这两个数据的理解正确的是( )
A.甲表示瞬时速度,乙表示位移
B.甲表示瞬时速度,乙表示路程
C.甲表示平均速度,乙表示位移
D.甲表示平均速度,乙表示路程
6.“十五五”新图景:由上海至成都约2000公里的沿江高铁线,建成后可缩短至6小时左右到达,这将是串起经济版图的新廊道。支撑整项工程的核心装备,是目前全球直径最大、专为高铁隧道量身定制的国产盾构机,刀盘开挖直径达15.4米,体量堪比一栋五层住宅楼,整机由超过两万一千个高精度零部件精密装配而成,堪称新时代大国重器的钢铁图腾。下列说法正确的是( )
A.2000公里指的是沿江高铁线的位移
B.高铁平均速率约为333.3km/h
C.盾构机转动时,可将盾构机看作质点
D.盾构机刀盘转动时,刀盘上各点的线速度相同
7.如图所示,奥运会400m决赛中,起跑线错开排列,赛道排序从内往外依次为第1道、第2道……终点在第1跑道起跑线所在直线上。发令枪响后所有运动员同时起跑,并在各自的跑道上跑完400m。最后第2道的运动员获得第一名,第3道、第7道的运动员获得并列第二名。下列说法正确的是( )
A.研究运动员的起跑姿势可以把运动员视为质点
B.运动员通过的路程不相等
C.第3道和第7道的运动员的平均速度相同
D.第1道的运动员的平均速度最小
8.一辆汽车沿平直公路先以平均速度v1=15m/s行驶的位移,接着又以平均速度v2行驶剩余的位移。如果汽车全程的平均速度为16m/s,则汽车在后位移的平均速度v2大小为( )
A.17km/h B.20km/h C.61.2km/h D.72km/h
9.某同学参加800m体测,需要在学校的400m标准操场跑两圈,该同学在内圈的400m跑道上,第1圈用时1分40秒,平均速度大小记作v1,第2圈用时2分05秒,平均速度大小记作v2,全程的平均速度大小记作v3,则下列关系正确的是( )
A.v1>v2>v3 B.v1>v3>v2 C.v3>v1>v2 D.v3=v1=v2
10.某同学在操场先向东运动6m,又向北运动8m,总共用时10s,则他在这10s内运动的平均速度大小为( )
A.0.5m/s B.0.8m/s C.1m/s D.1.4m/s
(多选)11.质点从静止开始做直线运动的加速度—时间(a﹣t)图像如图所示,由图可知质点( )
A.0~2s内先加速后减速
B.1s末的速度大小为1m/s
C.0~1s内的平均速度大小为0.5m/s
D.0~2s内的位移大小为2m
五.瞬时速度(共1小题)
12.小明周末骑共享单车去超市,下列关于他骑行过程中运动的描述,说法正确的是( )
A.研究小明骑行全程的平均速度时,不能把共享单车看成质点
B.导航软件显示“剩余里程2.5km”,这里的“2.5km”指位移大小
C.小明骑行时的瞬时速度为6m/s,表示某一时刻运动的快慢
D.以路边树木为参考系,小明骑行时共享单车是静止的
六.加速度的定义、表达式、单位及物理意义(共4小题)
13.2024年11月珠海航展,我国自主研发的歼﹣35隐身战机首次公开飞行表演,短时间内完成大角度爬升、急转弯、快速减速等高难度动作,展现出色的空中灵活性。这种“高灵活性”本质上反映飞机具有较强的( )
A.惯性 B.瞬时速度 C.加速度 D.航程
14.在加速度剧烈变化时,人体会有不舒服的感觉。车辆的加速度a变化越快,乘客感觉越不舒服,工程上用“急动度”来描述加速度变化的快慢,用字母j表示。如图所示为某车辆加速过程的急动度与时间的关系,下列说法正确的是( )
A.急动度j=Δa
B.在0~5.0s内,乘客感觉舒适程度相同
C.在5.0~10.0s内,乘客感觉最不舒适
D.在5.0~10.0s内,车辆做匀加速直线运动
15.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由静止开始启动过程中的急动度j随时间t的变化规律。下列关于汽车运动的说法正确的是( )
A.0∼5s内,汽车做加速度减小的加速运动
B.0∼5s内,汽车加速度变化量大于2m/s2
C.0∼10s内,汽车在5s时的速度最大
D.5∼10s内,汽车所受的合外力为定值
16.某同学在汽车中观察速度表指针位置的变化,开始时指针位置如图(a)所示,经过6s后指针位置如图(b)所示。若汽车做匀变速直线运动,则( )
A.汽车的加速度大小约为10m/s2
B.汽车的加速度大小约为2.8m/s2
C.汽车在这段时间内的位移约为50m
D.汽车在这段时间内的位移约为100m
七.速度、速度变化量和加速度的关联(共5小题)
17.如图所示,在足够长的固定光滑斜面上,一小物块以初速度v1从斜面上某点开始向上做匀变速直线运动,经过一段时间后速度变为v2,用Δv表示这段时间内小物块的速度变化量,a表示加速度。下图中能正确表示小物块的Δv与加速度a的是( )
A. B.
C. D.
18.有关加速度和速度的概念,下列说法正确的是( )
A.速度大的物体,加速度一定很大
B.加速度大的物体,速度一定很大
C.速度的变化量越大,加速度越大 D.速度变化越快,加速度越大
19.一质点沿x轴运动,其位置随时间的关系为x=6+4t+2t2(式中各物理量的单位均为国际单位)。关于其加速度与1s内的速度变化量,下列说法正确的是( )
A.加速度是描述位移变化快慢的物理量,1s内的速度变化量为4m/s
B.加速度是描述速度变化快慢的物理量,1s内的速度变化量为4m/s
C.加速度是描述位移变化快慢的物理量,1s内的速度变化量为2m/s
D.加速度是描述速度变化快慢的物理量,1s内的速度变化量为2m/s
20.如图所示,一个网球以速度大小v1水平飞来,运动员挥拍把它以速度大小v2反向击回。设网球飞来的方向为正方向,则在此过程中网球的速度变化量为( )
A.v2﹣v1
B.v1﹣v2
C.v1+v2
D.﹣(v1+v2)
21.关于速度、速度的变化量、加速度,下列说法中正确的是( )
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.某时刻物体速度为零,其加速度不可能很大
D.加速度很大时,运动物体的速度一定很快变大
八.用定义式计算物体的加速度(共3小题)
22.在武汉东湖实验室的一公里高速磁悬浮测试线,测试车在电磁力的推动下从静止开始加速至800km/h,仅用5.3s,再创短距离磁悬浮加速全球记录。已知测试线为直线型轨道,这段时间内,测试车的平均加速度约为( )
A.38.9m/s2 B.41.9m/s2 C.45.9m/s2 D.51.9m/s2
23.棒球运动员在0.05s内将速度为20m/s的球反向击出,击出后速度大小为30m/s,以击出后速度方向为正方向,则棒球的加速度为( )
A.200m/s2 B.﹣200m/s2 C.1000m/s2 D.﹣1000m/s2
24.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126km/h,2分钟后屏幕显示的动车速度变为54km/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约为( )
A.0.17m/s2 B.0.42m/s2 C.0.6m/s2 D.36m/s2
描述物体运动的物理量
参考答案与试题解析
一.质点(共1小题)
1.如图所示为国产歼十战机,在下列空战分析中不能将战机视为质点的是( )
A.分析发射导弹时的姿态调整
B.描述战机实时位置的坐标
C.绘制空战中的飞行轨迹路线
D.计算从机场到战区所需时间
【分析】物体的形状和大小对所研究的问题可忽略不计时可把物体看作质点。
【解答】解:A、分析发射导弹时的姿态调整,不能忽略飞机的形状,不能看成质点,故A正确;
B、描述战机实时位置的坐标,不需要考虑飞机的大小形状,能够看成质点,故B错误;
C、绘制空战中的飞行轨迹路线,不需要考虑飞机的大小形状,能够看成质点,故C错误;
D、计算从机场到战区所需时间,不需要考虑飞机的大小形状,能够看成质点,故D错误;
故选:A。
【点评】本题主要考查了运动学的基本概念,物体的形状和大小对所研究的问题可忽略不计时可把物体看作质点。
二.位移、路程及其区别与联系(共1小题)
2.2026年4月19日,在全球首个人形机器人半程马拉松赛事中,齐天大圣队的“闪电”机器人凭借50分26秒的成绩获得冠军,全程21.0975公里。其中50分26秒和21.0975公里分别指的是( )
A.时刻、路程 B.时刻、位移
C.时间间隔、路程 D.时间间隔、位移
【分析】时间间隔是一段时间长度,对应过程;时刻是某一瞬时,对应时间点。路程是运动轨迹的长度,位移是初末位置的有向线段。
【解答】解:其中50分26秒是指时间间隔;21.0975公里指的是整个路径的长度,即路程,故C正确,ABD错误。
故选:C。
【点评】本题核心是区分时间间隔与时刻、路程与位移的概念。时间间隔对应过程的时长,时刻对应瞬时;路程是轨迹长度,位移是初末位置的有向线段。结合赛事情境,比赛成绩是时间间隔,全程距离是路程,从而选出正确选项。
三.位移、路程的简单计算(共2小题)
3.某同学健身时,哑铃被举高0.5m后再回到原位置,如图所示。如此重复10次,哑铃的位移大小为( )
A.0 B.5m C.10m D.11m
【分析】位移是从初位置指向末位置的有向线段,只与初末位置有关,与运动路径无关;哑铃每次举高后都回到原位置,重复10次后仍回到初始位置,初末位置重合,故位移大小为零。
【解答】解:位移只与初末位置有关,哑铃重复十次后回到原位置,初末位置重合,位移大小为零,故A正确,BCD错误。
故选:A。
【点评】本题考查位移与路程的概念辨析,需准确理解位移的矢量性和初末位置决定性,区分位移与路程的不同,侧重考查对基本概念的准确把握能力。
4.如图所示,一质点从坐标轴上的A点运动到B点,此过程中质点的位移是( )
A.3m B.﹣2m C.5m D.﹣5m
【分析】位移为从初位置到末位置的有向线段,即x=xB﹣xA。
【解答】解:位移为从初位置到末位置的有向线段,所以质点从图中坐标轴上的A点运动到B点,此过程中质点的位移是x=xB﹣xA=﹣2m﹣3m=﹣5m,故ABC错误,D正确。
故选:D。
【点评】本题主要考查了对位移的理解,解题关键是掌握位移为从初位置到末位置的有向线段。
四.平均速度(定义式方向)(共7小题)
5.为了使交通安全、有序,公路旁设置了许多交通标志。如图所示,甲是限速标志,表示允许行驶的最大速度是80km/h;乙是路线指示标志,表示从此处到广州还有206km。下列对这两个数据的理解正确的是( )
A.甲表示瞬时速度,乙表示位移
B.甲表示瞬时速度,乙表示路程
C.甲表示平均速度,乙表示位移
D.甲表示平均速度,乙表示路程
【分析】根据瞬时速度与平均速度、位移与路程的物理定义,结合限速标志和路线指示标志的实际意义,逐一判断各选项的正误。
【解答】解:A.限速标志的80km/h是瞬时速度,路线指示标志的206km是实际行驶路径的长度(路程),并非初末位置的位移,故A错误;
B.限速标志限制的是车辆在某一位置的最大瞬时速度,206km是从当前位置到广州的公路路径长度(路程),故B正确;
C.限速标志的80km/h不是平均速度,206km也不是位移,故C错误;
D.限速标志的80km/h是瞬时速度而非平均速度,故D错误。
故选:B。
【点评】本题以生活中的交通标志为情境,考查运动学核心概念辨析,贴近生活实际,能有效检验学生对瞬时速度、平均速度、位移、路程等概念的理解与应用能力,难度适中。
6.“十五五”新图景:由上海至成都约2000公里的沿江高铁线,建成后可缩短至6小时左右到达,这将是串起经济版图的新廊道。支撑整项工程的核心装备,是目前全球直径最大、专为高铁隧道量身定制的国产盾构机,刀盘开挖直径达15.4米,体量堪比一栋五层住宅楼,整机由超过两万一千个高精度零部件精密装配而成,堪称新时代大国重器的钢铁图腾。下列说法正确的是( )
A.2000公里指的是沿江高铁线的位移
B.高铁平均速率约为333.3km/h
C.盾构机转动时,可将盾构机看作质点
D.盾构机刀盘转动时,刀盘上各点的线速度相同
【分析】根据位移和路程、平均速率、以及质点的概念、共轴转动的特点逐一分析判断各选项的正误。
【解答】解:A.2000公里指的是沿江高铁线的路程,不是位移,故A错误;
B.高铁平均速率约为vkm/h≈333.3km/h,故B正确;
C.盾构机转动时,盾构机大小和形状不可忽略,不可将盾构机看作质点,故C错误;
D.盾构机刀盘转动时,刀盘上各点的角速度相同,线速度大小与各点到转轴的距离有关,故D错误。
故选:B。
【点评】考查运动学的基本概念,熟记各个概念,加强对相应概念的理解,属于基础题。
7.如图所示,奥运会400m决赛中,起跑线错开排列,赛道排序从内往外依次为第1道、第2道……终点在第1跑道起跑线所在直线上。发令枪响后所有运动员同时起跑,并在各自的跑道上跑完400m。最后第2道的运动员获得第一名,第3道、第7道的运动员获得并列第二名。下列说法正确的是( )
A.研究运动员的起跑姿势可以把运动员视为质点
B.运动员通过的路程不相等
C.第3道和第7道的运动员的平均速度相同
D.第1道的运动员的平均速度最小
【分析】当物体的形状、大小对所研究的问题没有影响时,我们就可以把它看成质点,位移是矢量,位移的方向由初位置指向末位置,位移的大小不大于路程,路程是标量,是运动路径的长度,平均速度等于位移除以时间。
【解答】解:A、研究运动员的起跑姿势时,不能把他看作质点,否则就没有姿势而言,故A错误;
B、奥运会400m决赛中,在各自的跑道上跑完400m,所以运动员的路程相等,故B错误;
C、第3道的位移小于第7道的位移,结合平均速度的定义,可得第3道平均速度小于第7道的运动员的平均速度,故C错误;
D、第1道运动员的位移为零,则其平均速度为零,即第1道的运动员的平均速度最小,故D正确。
故选:D。
【点评】知道物体能看成质点时的条件,看物体的大小、形状对所研究的问题是否产生影响,物体的大小、形状能否忽略,位移与路程是描述运动常用的物理量,平均速度等于位移除以时间。
8.一辆汽车沿平直公路先以平均速度v1=15m/s行驶的位移,接着又以平均速度v2行驶剩余的位移。如果汽车全程的平均速度为16m/s,则汽车在后位移的平均速度v2大小为( )
A.17km/h B.20km/h C.61.2km/h D.72km/h
【分析】平均速度是描述作变速运动物体运动快慢的物理量,根据平均速度的定义式求得前位移的时间,总位移一定,再求出全程的总时间,即可通过平均速度定义式求解最后位移的平均速度大小。
【解答】解:设全程位移为4x,则前位移的时间,后位移的时间,根据平均速度的定义有,代入数据联立可得v2=20m/s=72km/h,故D正确,ABC错误。
故选:D。
【点评】解决本题的关键掌握平均速度的定义式,并能灵活运用。
9.某同学参加800m体测,需要在学校的400m标准操场跑两圈,该同学在内圈的400m跑道上,第1圈用时1分40秒,平均速度大小记作v1,第2圈用时2分05秒,平均速度大小记作v2,全程的平均速度大小记作v3,则下列关系正确的是( )
A.v1>v2>v3 B.v1>v3>v2 C.v3>v1>v2 D.v3=v1=v2
【分析】根据平均速度的公式计算分析即可。
【解答】解:围着400m标准操场跑1圈,位移为0,平均速度,故v3=v1=v2=0,故ABC错误,D正确。
故选:D。
【点评】本题考查平均速度计算,要注意跑一圈的位移为零。
10.某同学在操场先向东运动6m,又向北运动8m,总共用时10s,则他在这10s内运动的平均速度大小为( )
A.0.5m/s B.0.8m/s C.1m/s D.1.4m/s
【分析】位移为初位置到末位置的有向线段,根据平均速度的定义式求得平均速度。
【解答】解:某同学在操场先向东运动6m,又向北运动8m,位移为初位置到末位置的有向线段,故整个过程物体的位移大小为xm=10m,
平均速度为m/s=1m/s,故C正确,ABD错误;
故选:C。
【点评】本题主要考查了平均速度,为位移与时间的比值,关键是根据轨迹求得位移即可。
(多选)11.质点从静止开始做直线运动的加速度—时间(a﹣t)图像如图所示,由图可知质点( )
A.0~2s内先加速后减速
B.1s末的速度大小为1m/s
C.0~1s内的平均速度大小为0.5m/s
D.0~2s内的位移大小为2m
【分析】利用a﹣t图像的面积表示速度变化量,结合初速度为零的条件求解各时刻速度,再通过速度—时间关系或积分思想求解位移,逐一判断选项。
【解答】解:加速度—时间(a﹣t)图像与时间轴围成的面积等于对应时间内的速度变化量Δv,质点从静止开始运动,初速度v0=0
因此某时刻的速度v=Δv
加速度与速度同向时,物体始终做加速运动;
A.0~2s内先加速后减速0~2s内,加速度a始终为正值,与速度方向(正方向)始终相同,因此质点全程做加速运动,仅加速度先增大后减小,属于加速度先增后减的变加速直线运动,并非先加速后减速,故A错误;
B.1s末的速度大小为 1m/s,根据a﹣t图像的面积规律,1s末的速度等于0~1s内图线与时间轴围成的三角形面积:,故B正确;
C.0~1s内的平均速度大小为0.5m/s,平均速度公式
仅适用于匀变速直线运动,0~1s内质点做加速度逐渐增大的变加速直线运动,v﹣t图像为向上凸的曲线,相同时间内的位移小于匀加速直线运动的位移,因此平均速度小于0.5m/s,故C错误;
D.0~2s内,质点的运动分为两个阶段:0~1s:加速度增大,速度从0增加到1m/s,
0~1s:加速度均匀增大的变加速直线运动初加速度a0=0,1s末加速度
平均加速度,因此1s末速度v1=v0+a1•t1=0+1×1m/s=1m/s,则,0~1s内任意时刻t的速度为v(t)=t2(0到t时刻的平均加速度,故
1~2s:加速度均匀减小的变加速直线运动初加速度,2s末加速度a2=0,平均加速度,
因此2s末速度v2=v1+a2•t2=1+1×1m/s=2m/s,同理,1~2s内任意时刻t的速度为v(t)=﹣t2+4t﹣2
v﹣t图像是开口向上的抛物线,从(0,0)到(1,1)对应面积(位移)
1~2s的位移x2v﹣t图像是开口向下的抛物线,从(1,1)到(2,2),对应面积(位移)
总位移计算0~2s内的总位移:,故D正确。
故选:BD。
【点评】本题考查加速度—时间图像的物理意义,核心在于利用面积法求速度变化,结合运动学公式分析速度与位移,能有效考查学生对变加速直线运动的分析能力。
五.瞬时速度(共1小题)
12.小明周末骑共享单车去超市,下列关于他骑行过程中运动的描述,说法正确的是( )
A.研究小明骑行全程的平均速度时,不能把共享单车看成质点
B.导航软件显示“剩余里程2.5km”,这里的“2.5km”指位移大小
C.小明骑行时的瞬时速度为6m/s,表示某一时刻运动的快慢
D.以路边树木为参考系,小明骑行时共享单车是静止的
【分析】先回忆质点、路程与位移、瞬时速度、参考系的定义,再逐一分析每个选项的描述与对应物理概念的匹配度。
【解答】解:A、研究小明骑行全程的平均速度时,共享单车的大小和形状对研究问题的影响可以忽略,可以把共享单车看成质点,故A错误;
B、导航软件显示的“剩余里程2.5km”指的是实际行驶的路程(轨迹长度),不是位移(初位置到末位置的直线距离),故B错误;
C、瞬时速度就是描述物体在某一时刻(或某一位置)运动的快慢和方向,因此“瞬时速度为 6m/s,表示某一时刻运动的快慢”的说法正确,故C正确;
D、以路边树木为参考系,小明骑行时共享单车的位置在不断变化,因此是运动的,故D错误。
故选:C。
【点评】本题最容易混淆的是路程与位移的区别,还有对“质点”的适用条件、瞬时速度概念、参考系判断的理解偏差,比如误把导航显示的里程当成位移,或是忽略物体大小形状的影响,盲目判断能否看成质点。
六.加速度的定义、表达式、单位及物理意义(共4小题)
13.2024年11月珠海航展,我国自主研发的歼﹣35隐身战机首次公开飞行表演,短时间内完成大角度爬升、急转弯、快速减速等高难度动作,展现出色的空中灵活性。这种“高灵活性”本质上反映飞机具有较强的( )
A.惯性 B.瞬时速度 C.加速度 D.航程
【分析】根据加速度的概念和理解结合其它的概念进行分析解答。
【解答】解:根据题意,这种“高灵活性”本质上反映飞机的具有较强的加速度,运动状态改变起来较快,惯性大小无法判断,瞬时速度和航程与“高灵活性”无关,故C正确,ABD错误。
故选:C。
【点评】考查运动学的基本概念,熟记各个概念,加强对相应概念的理解,属于基础题。
14.在加速度剧烈变化时,人体会有不舒服的感觉。车辆的加速度a变化越快,乘客感觉越不舒服,工程上用“急动度”来描述加速度变化的快慢,用字母j表示。如图所示为某车辆加速过程的急动度与时间的关系,下列说法正确的是( )
A.急动度j=Δa
B.在0~5.0s内,乘客感觉舒适程度相同
C.在5.0~10.0s内,乘客感觉最不舒适
D.在5.0~10.0s内,车辆做匀加速直线运动
【分析】需先明确急动度的定义(加速度变化率),再根据急动度与时间的关系图像分析各选项正确性。
【解答】解:A、急动度的定义为加速度的变化率,即(类比加速度,故A错误。
B、乘客感觉舒适程度取决于急动度的大小,急动度越小越舒适。由急动度与时间的关系图像可知,在05.0s内,急动度从0增大到某一值(非恒定),即急动度大小在变化,因此乘客感觉舒适程度不同,故B错误。
C、乘客感觉最不舒适时对应急动度最大,由图像可知,在5.0~10.0s内,急动度保持最大值(恒定),即急动度最大,因此乘客感觉最不舒适,故C正确。
D、由急动度定义可知,当急动度j恒定(非零)时,加速度a随时间均匀变化(a为时间的一次函数),即车辆做变加速直线运动,而非匀加速直线运动,故D错误。
故选:C。
【点评】学生易错在混淆急动度与加速度的概念,误将j﹣t图像的斜率、面积等同于加速度,或错把急动度恒定当成加速度恒定,误判运动性质。
15.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由静止开始启动过程中的急动度j随时间t的变化规律。下列关于汽车运动的说法正确的是( )
A.0∼5s内,汽车做加速度减小的加速运动
B.0∼5s内,汽车加速度变化量大于2m/s2
C.0∼10s内,汽车在5s时的速度最大
D.5∼10s内,汽车所受的合外力为定值
【分析】j﹣t图像的面积表示加速度的变化量;在0~10s时间内,加速度不断增加,则速度不断增大;5s~10s内“急动度”为定值,加速度在增大,合外力不是定值。
【解答】解:A.根据题意,由题图可知,图像与坐标轴围成的面积代表加速度的变化量,0~5s内,汽车的急动度增加,则汽车的加速度增加,故A错误;
B.假设0~5s内,急动度均匀增大,则有:,而0~5s内图像与横轴围成的面积要大于Δa,故B正确;
C.0∼10s内,加速度的变化量始终为正值,则汽车在10s内的加速度一直为正值,速度一直增大,即0∼10s内,汽车在10s时的速度最大,故C错误;
D.5~10s内,“急动度”为定值,加速度在增大,根据牛顿第二定律可知汽车所受的合外力不是定值,故D错误。
故选:B。
【点评】本题主要考查了对“急动度”的理解,解决本题的关键是知道j﹣t图像中的“面积”等于加速度的变化量。
16.某同学在汽车中观察速度表指针位置的变化,开始时指针位置如图(a)所示,经过6s后指针位置如图(b)所示。若汽车做匀变速直线运动,则( )
A.汽车的加速度大小约为10m/s2
B.汽车的加速度大小约为2.8m/s2
C.汽车在这段时间内的位移约为50m
D.汽车在这段时间内的位移约为100m
【分析】先把km/h化为m/s,再用加速度的定义式和平均速度公式即可求解。
【解答】解:AB.由题图可知v0=20km/h≈5.56m/s,v=80km/h≈22.22m/s
根据加速度的定义可得汽车的加速度大小为
故A错误,B正确;
CD.汽车做匀变速直线运动,则汽车在这段时间内的位移为
故CD错误。
故选:B。
【点评】解决本题的关键掌握匀变速直线运动的运动学公式和推论,并能灵活运用。
七.速度、速度变化量和加速度的关联(共5小题)
17.如图所示,在足够长的固定光滑斜面上,一小物块以初速度v1从斜面上某点开始向上做匀变速直线运动,经过一段时间后速度变为v2,用Δv表示这段时间内小物块的速度变化量,a表示加速度。下图中能正确表示小物块的Δv与加速度a的是( )
A.
B.
C.
D.
【分析】根据光滑斜面确定加速度沿斜面向下,结合速度变化量的矢量运算规律,判断Δv与加速度方向一致,甄别选项。
【解答】解:物块以初速度v1从斜面上某点开始向上做匀减速直线运动,加速度方向与速度方向相反,沿斜面向下;
小物块到达最高点后,沿斜面向下做匀加速运动,经过一段时间后速度变为v2,加速度方向与速度方向相同,沿斜面向下,结合Δv=at
可知Δv的方向沿斜面向下,故D正确,ABC错误。
故选:D。
【点评】借助斜面匀变速情景,考查矢量运算与加速度、速度变化量的方向关联,侧重矢量基础概念辨析。
18.有关加速度和速度的概念,下列说法正确的是( )
A.速度大的物体,加速度一定很大
B.加速度大的物体,速度一定很大
C.速度的变化量越大,加速度越大
D.速度变化越快,加速度越大
【分析】根据加速度与速度变化量、时间、速度的关系,以及加速度的物理意义,即可分析判断ABCD正误。
【解答】解:A.速度大的物体,加速度不一定很大,当加速度较小,但是经过的时间很长,速度也可以变得很大,故A错误;
B.加速度大的物体,速度不一定很大,当加速度很大时,但是经过的时间很短,速度也可以很小,故B错误;
C.速度变化量越大,加速度不一定越大,如速度变化量大但用时很长时,加速度可能很小,故C错误;
D.加速度描述速度变化的快慢,速度变化的越来越快时,表示加速度越大,故D正确;
故选:D。
【点评】本题考查速度、速度变化量和加速度的关联,解题时需注意:速度大,加速度不一定大;加速度大速度不一定大,速度变化量大,加速度不一定大.加速度为零,速度可以不为零;速度为零,加速度可以不为零。
19.一质点沿x轴运动,其位置随时间的关系为x=6+4t+2t2(式中各物理量的单位均为国际单位)。关于其加速度与1s内的速度变化量,下列说法正确的是( )
A.加速度是描述位移变化快慢的物理量,1s内的速度变化量为4m/s
B.加速度是描述速度变化快慢的物理量,1s内的速度变化量为4m/s
C.加速度是描述位移变化快慢的物理量,1s内的速度变化量为2m/s
D.加速度是描述速度变化快慢的物理量,1s内的速度变化量为2m/s
【分析】根据匀变速直线运动的位移公式列式求解加速度,结合加速度的理解进行分析解答。
【解答】解:根据x=x0+v0tat2可知,x0=6m,v0=4m/s,a=2m/s2,得a=4m/s2,加速度是描述速度变化快慢的物理量,1s内的速度变化量Δv=aΔt=4×1m/s=4m/s,故B正确,ACD错误。
故选:B。
【点评】考查匀变速直线运动的位移公式列式求解加速度,结合加速度的理解进行准确分析解答。
20.如图所示,一个网球以速度大小v1水平飞来,运动员挥拍把它以速度大小v2反向击回。设网球飞来的方向为正方向,则在此过程中网球的速度变化量为( )
A.v2﹣v1 B.v1﹣v2 C.v1+v2 D.﹣(v1+v2)
【分析】本题的核心考点是:速度的矢量性:速度是矢量,计算变化量时必须考虑方向;速度变化量的定义:Δv=v末﹣v初,而非大小相减;正方向的设定:正方向一旦确定,与它相反的方向速度要取负值。
【解答】解:由题意,可知网球飞来的方向为正方向,则在此过程中网球的速度变化量为Δv=(﹣v2)﹣v1=﹣(v1+v2),故ABC错误,D正确。
故选:D。
【点评】场景贴近生活,用网球击球的例子直观展示了速度方向的改变;选项设置针对常见错误,能很好地辨析“速度变化量”和“速度大小变化”的区别;考点基础但易错,能帮助学生建立矢量运算的严谨思维。易错点提醒:容易忘记速度的矢量性,直接用大小相减,误选A或C。
21.关于速度、速度的变化量、加速度,下列说法中正确的是( )
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.某时刻物体速度为零,其加速度不可能很大
D.加速度很大时,运动物体的速度一定很快变大
【分析】根据加速度的定义式a可知物体的加速度等于物体的速度的变化率,加速度的方向就是物体速度变化量的方向,与物体速度无关,即物体的速度变化越快物体的加速度越大.
【解答】解:A、物体的速度变化大,但所需时间更长的话,物体速度的变化率可能很小,则加速度就会很小,故A错误;
B、运动物体的速度很大,其加速度可能为零,例如匀速直线运动,故B正确;
C、运动物体的速度为零,其加速度可能很大,刚开始发射的火箭,故C错误。
D、加速度很大时,其运动物体的速度变化一定越快,而不是速度一定很快变大,故D错误;
故选:B。
【点评】加速度是运动学中最重要的物理量,对它的理解首先抓住物理意义,其次是定义式,以及与其他物理量的关系.
八.用定义式计算物体的加速度(共3小题)
22.在武汉东湖实验室的一公里高速磁悬浮测试线,测试车在电磁力的推动下从静止开始加速至800km/h,仅用5.3s,再创短距离磁悬浮加速全球记录。已知测试线为直线型轨道,这段时间内,测试车的平均加速度约为( )
A.38.9m/s2 B.41.9m/s2 C.45.9m/s2 D.51.9m/s2
【分析】根据加速度的定义式列式求解。
【解答】解:根据加速度的定义式,v=800km/h=222.2m/s,由am/s2≈41.9m/s2,故B正确,ACD错误。
故选:B。
【点评】考查加速度的定义式的理解和应用,知道求解的是平均加速度,属于基础题。
23.棒球运动员在0.05s内将速度为20m/s的球反向击出,击出后速度大小为30m/s,以击出后速度方向为正方向,则棒球的加速度为( )
A.200m/s2 B.﹣200m/s2 C.1000m/s2 D.﹣1000m/s2
【分析】已知初速度和末速度,则由加速度的定义可求得加速度的大小和方向。
【解答】解:以击出后速度方向为正方向,则初速度方向与正方向相反,故初速度v0=﹣20m/s
末速度为v=30m/s,时间为t=0.05s
根据匀变速直线运动速度与时间的关系,得v=v0+at
代入数据解得
a=1000m/s2
故C正确,ABD错误。
故选:C。
【点评】加速度为矢量,故在解题前应先设定正方向;这是高中物理学习中应注意培养的一个好习惯。
24.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126km/h,2分钟后屏幕显示的动车速度变为54km/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约为( )
A.0.17m/s2 B.0.42m/s2 C.0.6m/s2 D.36m/s2
【分析】根据加速度的定义式列式进行分析解答。
【解答】解:动车初速度是v0=126km/h=35m/s,末速度变为v=54km/h=15m/s,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am/s2≈0.17m/s2,故A正确,BCD错误。
故选:A。
【点评】考查加速度的求解,理解加速度的定义式,属于基础题。
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