第03讲:速度变化快慢的描述—加速度【七大题型+知识梳理+高分精练】-2026-2027学年高一上学期物理《考点•题型 •技巧》精讲与精练高分突破系列(人教版必修第一册)
2026-09-08
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摘要:
本讲义聚焦高中物理“速度变化快慢的描述—加速度”核心知识点,系统梳理加速度的定义(速度变化量与时间比值)、单位(m/s²)、物理意义,从矢量性(方向与Δv相同)到与速度方向关系(同向加速、反向减速),再结合v-t图象斜率分析,构建完整知识支架。
资料亮点在于题型丰富,涵盖定义辨析、计算、v-t图象及加速度测量实验(如遮光条测加速度),通过实验题培养科学探究能力,图象分析提升科学思维,例题与变式结合,课中辅助教学,课后助力学生查漏补缺,强化运动与相互作用观念。
内容正文:
第03讲:速度变化快慢的描述—加速度
题型一:加速度的定义 2
题型二:速度、速度变化量与加速度的区别 4
题型三:加速度的计算 5
题型四:加速度与加速减速的问题 7
题型五:v-t或x-t图象问题 8
题型六:加速度的测量问题 10
题型七:加速度的综合问题 13
知识点一、加速度
1.定义:速度的变化量与发生这一变化所用时间的比值.即a=.
2.单位: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.
3.物理意义
加速度a是表示物体速度变化快慢的物理量,也叫速度对时间的变化率.
4.a=是用比值定义法定义的物理量,a的大小与Δv、Δt无关(填“有关”或“无关”).
知识点二、加速度方向与速度方向的关系
1.加速度的矢量性:由a=知加速度的方向总是与速度变化量Δv的方向相同.但与速度的方向没有必然联系.
2.加速度对运动的影响
(1)加速度的大小决定物体速度变化的快慢
①加速度大表示物体速度变化得快.②加速度小表示物体速度变化得慢.
(2)加速度的方向与速度方向的关系决定物体是加速还是减速
①加速度方向与速度方向相同时,物体做加速运动;②加速度方向与速度方向相反时,物体做减速运动.
知识点三、从v-t图象看加速度
1.v-t图象的斜率大小表示加速度大小
如图所示,在v-t图象中,比值反映了直线的倾斜程度,叫做直线的斜率,其值等于物体运动的加速度.
(1)在同一个坐标系中,斜率越大,加速度越大.
(2)v-t图线为倾斜直线时,表示物体的加速度不变,如图中的图线甲、乙所示;图线为曲线时表示物体的加速度变化,图线切线的斜率表示这一时刻的瞬时加速度,如图中A点的切线e的斜率等于该时刻的瞬时加速度,整个运动过程中物体的加速度在减小.
2.v-t图象斜率的正负表示加速度的方向.
3.由v-t图象判断速度的变化
通过v-t图象可直观判断速度的变化与加速度的正负无关.如图所示.
(1)在0~t0时间内,v<0,a>0,物体做减速运动;
(2)在t>t0时间内,v>0,a>0,物体做加速运动.
考点技巧归纳:
1.加速度
(1)加速度a=,也称为“速度变化率”,反映了速度变化的快慢;
(2)加速度是矢量,其方向与速度变化量Δv的方向相同;
(3)a与Δv、Δt、v的大小无关.v大,a不一定大;Δv大,a也不一定大.
2.判断物体加速运动和减速运动的方法
3.从v-t图象看加速度
(1)斜率大小表示加速度的大小; (2)斜率正负表示加速度的方向.
题型一:加速度的定义
【例1】.(25-26高一上·陕西西安·期末)关于加速度,下列说法正确的是( )
A.加速度就是加出来的速度
B.加速度方向与末速度方向总保持一致
C.匀速运动的加速度为零
D.物体运动的加速度越大,它的速度一定也越大
【答案】C
【详解】A.加速度是速度的变化率,即单位时间内速度的变化量,并非“加出来的速度”,故A错误;
B.加速度方向与速度变化方向相同,但不一定与末速度方向一致,例如减速运动中加速度方向与速度方向相反,故B错误;
C.匀速运动时速度不变,因此加速度为零,故C正确;
D.加速度大表示速度变化快,但速度大小可能很小,例如物体从静止开始以较大加速度加速时初速度为零,故D错误。
故选C。
【变式1】.(25-26高一上·湖南长沙·期末)下列说法中的“快”,哪个是指加速度较大( )
A.从高速公路走,很快就能到 B.猎豹追击猎物时跑得很快
C.F1赛车能很快地从300km/h到停下来 D.高速摄像机可以很快地连拍
【答案】C
【详解】A.加速度是描述速度变化快慢的物理量,从高速公路走,很快就能到,这里的“快”指到达目的地的位移完成得快,即平均速度大,与速度变化无关,故A不符合题意;
B.加速度定义为,即单位时间内速度的变化量。猎豹追击猎物时跑得很快,这里的“快”指运动速度快,即瞬时速度大,未涉及速度变化,故B不符合题意;
C.F1赛车能很快地从300km/h到停下来,这里的“快”指速度从300km/h减至0的过程时间短,速度变化量大(大),时间短(小),因此加速度大,故C符合题意;
D.高速摄像机可以很快地连拍,这里的“快”指拍摄间隔时间短,即频率高,与速度或加速度无关,故D不符合题意。
故选C。
【变式2】.(25-26高一上·广东茂名·阶段检测)以下关于加速度的说法正确的是 ( )
A.速度变化越大,加速度越大
B.速度变化越快,加速度越大
C.做加速运动的物体,加速度一定大
D.做减速运动的物体,加速度一定小
【答案】B
【详解】A.加速度的定义式为
加速度大小同时由速度变化量和变化所用时间共同决定,若速度变化量大但用时极长,加速度也可能很小,故A错误;
B.加速度的物理意义就是描述速度变化的快慢,速度变化越快则加速度越大,故B正确;
C.加速运动仅说明加速度与速度方向相同,加速度大小可以很小,比如缓慢加速的汽车,加速度很小仍做加速运动,故C错误;
D.减速运动仅说明加速度与速度方向相反,加速度大小可以很大,比如汽车紧急刹车时加速度很大,仍做减速运动,故D错误。
故选B。
题型二:速度、速度变化量与加速度的区别
【例2】.(25-26高一上·天津西青·阶段检测)赵凯华教授说过“加速度是人类认识史上最难建立的概念之一,也是每个初学物理的人最不易真正掌握的概念……”。所以对加速度的认识应该引起大家的重视。下列说法正确的是( )
A.速度变化越快,加速度越大
B.速度变化得越快,加速度就变化得越快
C.物体的加速度变大,则速度也一定是在变大
D.加速度是描述速度变化快慢的物理量,速度大,加速度也一定大
【答案】A
【详解】A.加速度是描述速度变化快慢的物理量,则速度变化越快,加速度越大,故A正确;
B.速度变化得越快,说明加速度越大,但加速度变化快慢由力的变化快慢决定,与速度变化快慢无直接关系,故B错误;
C.物体的加速度变大,若加速度方向与速度方向反向,则速度减小,因此速度不一定变大,故C错误;
D.速度大小与加速度大小无必然联系,例如高速匀速运行的列车加速度为0,故D错误。
故选A。
【变式1】.(25-26高二下·黑龙江哈尔滨·期末)下列关于速度、速度变化量、速度变化率的说法,正确的是( )
A.速度变化率为零时,物体的瞬时速度必然保持恒定
B.速度变化量越大,物体的速度变化率就越大
C.物体速度很大,则速度变化量一定很大
D.瞬时速度逐渐减小,说明速度变化率一定在减小
【答案】A
【详解】A.速度变化率为零,即加速度,说明物体速度不发生变化,瞬时速度必然保持恒定,故A正确;
B.速度变化率由速度变化量和对应的时间间隔共同决定,仅大、若也很大时,速度变化率可能很小,故B错误;
C.速度很大的物体若做匀速直线运动,速度变化量,因此速度大不代表速度变化量一定大,故C错误;
D.瞬时速度逐渐减小仅说明加速度与速度方向相反,加速度大小(速度变化率)可以增大、不变或减小,例如匀减速直线运动中速度持续减小,但速度变化率恒定,故D错误。
故选A。
【变式2】.(25-26高一上·河南·阶段检测)高铁和汽车都是生活中常见的交通工具。高铁从静止加速到最快需要约58秒,最高时速能达到;某款新能源汽车从静止加速到只需要,最高时速能达到。若高铁和该款新能源汽车都从静止加速到最高时速,关于高铁和新能源汽车的加速阶段,下列说法正确的是( )
A.高铁的速度变化量较大,加速度也较大
B.高铁的速度变化量较小,但加速度较大
C.新能源汽车的速度变化量较大,加速度也较大
D.新能源汽车的速度变化量较小,但加速度较大
【答案】D
【详解】高铁最高时速为487.3 km/h,加速度最高时速时速度的变化量
新能源汽车最高时速为200 km/h,加速度最高时速时速度的变化量,则高铁速度变化量较大。
当高铁从静止加速到最快需要约58秒,则其加速度为
新能源汽车从静止加速到需要,则其加速度为
故新能源汽车加速度较大。综上所述,高铁和新能源汽车的加速阶段,高铁的速度变化量大,新能源汽车的加速度大。
故选D。
题型三:加速度的计算
【例3】.(26-27高一上·全国·课后作业)一物体以6m/s的速度沿一光滑倾斜木板从底端向上滑行,经过2s后物体仍向上滑,速度大小为1m/s。现增大木板的倾角,物体仍以6m/s的速度从底端向上滑行,经过2s后物体已向下滑动,速度大小为1m/s。若选择沿木板向上为正方向,用分别表示前后两次加速度,用分别表示前后两次2s末的速度,以下表示正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】根据题意可知,沿木板向上为正方向,则有,
由加速度定义式
可得,
故选D。
【变式1】.(25-26高一上·山东淄博·阶段检测)质点沿直线运动,其加速度恒定,若在内速率从变为,则其加速度大小( )
A.一定是 B.一定是
C.可能是 D.可能是
【答案】C
【详解】加速度为矢量,定义式为,速率是速度的大小,需分两种情况计算,规定初速度方向为正方向:
若末速度方向不变,大小为
若末速度方向改变,大小为
综上加速度大小可能为或
故选C。
【变式2】.(25-26高一上·广东广州·阶段检测)如图所示,弹丸和足球的初速度均为,方向向右。设弹丸与木板作用的时间是0.1s,弹丸击穿木板后速度大小变为2m/s,则下列弹丸穿过木板时加速度大小及方向正确的是( )
A.,方向向右 B.,方向向左
C.,方向向右 D.,方向向左
【答案】B
【详解】取弹丸初速度方向(向右)为正方向,已知初速度,末速度(方向仍向右,故为正),作用时间。
根据加速度定义
代入数据得,负号表示加速度方向向左。
故选B。
题型四:加速度与加速减速的问题
【例4】.(25-26高一上·贵州毕节·阶段检测)关于速度与加速度,下列说法正确的是( )
A.速度变化大,加速度一定大 B.加速度与速度方向相同时,速度增大
C.速度为零时,加速度一定为零 D.速度变化越快,加速度一定越小
【答案】B
【详解】A.加速度是速度的变化率,根据加速度定义式,加速度大小由速度变化量和变化所用时间共同决定,速度变化大时若所用时间很长,加速度可能很小,故A错误;
B.加速度是矢量,其方向与速度变化量的方向相同。当加速度方向与速度方向相同时,物体做加速运动,速度一定增大,与加速度大小的变化无关,故B正确;
C.速度为零时加速度不一定为零,例如竖直上抛的物体到达最高点时速度为零,但仍受重力作用,加速度为重力加速度,故C错误;
D.加速度是描述速度变化快慢的物理量,速度变化越快,加速度一定越大,故D错误。
故选B。
【变式1】.(25-26高二下·辽宁沈阳·期末)物理学的深入钻研离不开对物理教材的深度研读,下图出自高中物理必修一教材,有关该图说法正确的是( )
A.汽车做减速运动
B.速度变化量方向与加速度方向相同
C.速度的变化量Δv越大,表示加速度也越大
D.加速度越大,说明汽车运动得越快
【答案】B
【详解】A.由图可知,初速度和速度变化量的方向均向右,两者方向相同,说明汽车速度在增加,汽车做加速运动,故A错误;
B.根据加速度的定义式有
可知加速度的方向总是与速度变化量的方向相同,图中加速度与速度变化量的矢量箭头方向也一致,故B正确;
C.根据加速度的定义式有
可知加速度等于速度变化量与发生这一变化所用时间的比值,速度的变化量越大,若所用时间很长,加速度不一定大,故C错误;
D.加速度表示速度变化的快慢,加速度越大,说明汽车速度变化得越快,而汽车运动的快慢由速度大小决定,加速度大不代表速度大,故D错误。
故选B。
【变式2】.(26-27高一上·全国·课后作业)我国自主研发的全海深载人潜水器“奋斗者号”(如图)已在马里亚纳海沟正式投入常规科考应用。前期海试中,“奋斗者号”实现8次万米载人深潜,最大作业深度达到10909米。在某次海试中,潜水器在某时刻的速度为负值,加速度也是负值并不断减小直到为零,则此过程中( )
A.该潜水器速度先增大后减小,直到加速度等于零为止
B.该潜水器速度一直在增大,直到加速度等于零为止
C.该潜水器位移先增大,后减小,直到加速度等于零为止
D.该潜水器位移一直在增大,直到加速度为零后位移不再变化
【答案】B
【详解】AB.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,故A错误,B正确;
CD.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,故CD错误。
故选B。
题型五:v-t或x-t图象问题
【例5】.(25-26高一上·河南商丘·期末)某质点做直线运动的位移x与时间t的关系图像如图所示,则该质点( )
A.在第1s末速度大小为2m/s
B.0~2s内加速度大小为2m/s2
C.在第3s末改变速度方向
D.在前3s内的位移大小为8m
【答案】A
【详解】AB.图像的斜率表示速度,由图可知,内做匀速运动,则内的速度
可知第1s末的速度大小为,A正确,B错误;
C.由图可知,在第2s末改变速度方向,C错误;
D.由图可知,在第末质点回到初始位置,则在前3s内的位移大小为0,D错误。
故选A。
【变式1】.(25-26高一下·浙江·期中)如图所示的x−t图像和v−t图像中,给出的四条图线1、2、3、4分别代表四个不同物体的运动情况,其中1、3是曲线,2、4是折线。关于它们的物理意义,则( )
A.x−t图像中图线1表示物体做曲线运动
B.x−t图像中0到t1时间段中物体1的平均速度大于物体2的平均速度
C.v−t图像中图线3表示物体的加速度越来越大
D.v−t图像中物体4在t4时刻速度反向
【答案】C
【详解】A.x−t图像只能描述直线运动,可知图线1表示物体做直线运动,故A错误;
B.x−t图像中0到t1时间段中物体1的位移和物体2的位移相同,根据可得物体1的平均速度等于物体2的平均速度,故B错误;
C.v−t图像的斜率表示加速度,可知图线3表示物体的加速度越来越大,故C正确;
D.v−t图像中物体4在t4时刻速度仍为正,可知其速度方向不变,故D错误。
故选C。
【变式2】.(2026·广东广州·模拟预测)一辆汽车以15 m/s的速度匀速行驶,在进入ETC通道入口时速度为5 m/s,匀速运动到自动栏杆处,在通道内ETC完成车辆信息识别,同时自动栏杆抬起,汽车通过自动栏杆后立刻加速,直到达到原来的速度,这一过程中其v-t图像如图乙所示,则( )
A.汽车减速阶段和加速阶段的加速度相同
B.0~8 s内,汽车的平均速度大小为7.5 m/s
C.车辆因为通过ETC通道耽搁了8 s的时间
D.ETC通道入口到自动栏杆处的距离为30 m
【答案】B
【详解】A.由运动学公式可得汽车减速阶段加速度
加速阶段的加速度
正负表示加速度方向,则汽车减速阶段和加速阶段的加速度方向不同,故A错误;
B.图像与坐标轴围成的面积表示位移
汽车的平均速度,故B正确;
C.如果不通过ETC通道,则车辆一直匀速运动,所以耽搁的时间,故C错误;
D.ETC通道入口到自动栏杆处的距离为图像中匀速运动的位移,故D错误。
故选B。
题型六:加速度的测量问题
【例6】.(25-26高一上·福建南平·阶段检测)为了测定气垫导轨上滑块的加速度,滑块上安装了宽度为 的遮光条。滑块在牵引力作用下先后通过两个光电门,配套的数字计时器记录了遮光条通过光电门的时间为 ,通过光电门的时间为 ,遮光条从开始遮住光电门到开始遮住光电门的时间记为。
(1)遮光条通过光电门的速度__________;通过光电门的速度_________;滑块的加速度_________。
(2)为使测量值更接近瞬时速度,正确的措施是___________;
A.换用宽度更宽的遮光条 B.换用宽度更窄的遮光条
C.使滑块的释放点更靠近光电门 D.使滑块的释放点更远离光电门
【答案】(1) 0.01 0.04 0.012
(2)BD
【详解】(1)[1]遮光条宽度换算为。由平均速度定义得
代入本题数据后得到
[2]由平均速度定义得
代入本题数据后得到
[3]由加速度定义得
代入前述测得速度和题给时间值得
(2)A.换用宽度更宽的遮光条,遮挡时间变长,测得的是更长时间内的平均速度,不利于逼近光电门处的瞬时速度,故A错误;
B.换用宽度更窄的遮光条,遮挡时间变短,平均速度对应的时间区间更短,更接近瞬时速度,故B正确;
C.在其他条件相同时,使滑块的释放点更靠近光电门,滑块到达光电门时速度较小,遮挡时间较长,不利于测得更接近瞬时速度的值,故C错误;
D.在其他条件相同时,使滑块的释放点更远离光电门,滑块到达光电门时速度较大,遮挡时间较短,测量值更接近瞬时速度,故D正确。
故选BD。
【变式1】.(25-26高一上·贵州毕节·期中)如图甲所示,利用遮光条和光电门能够较为精确地测量物体的速度。图乙中一滑块沿倾斜气垫导轨向上运动,先后穿过两个光电门时的挡光时间分别为,遮光条宽度,遮光条从开始挡住第1个光电门到开始挡住第2个光电门的时间间隔。
(1)滑块通过第1个光电门的速度大小为___________m/s,滑块通过第2个光电门的速度大小为___________m/s。
(2)若滑块的运动过程是匀变速运动,则滑块的加速度为___________。(以沿导轨向上为正方向)。
(3)为了提高实验的精度,则遮光条___________(选填“越宽越好”或“越窄越好”)。
【答案】(1) 0.05 0.025
(2)-0.01
(3)越窄越好
【详解】(1)[1]滑块通过第1个光电门的速度。
[2]滑块通过第2个光电门的速度。
(2)滑块的加速度。
(3)为了让平均速度更接近瞬时速度,应减小遮光条的宽度,所以遮光条“越窄越好”。
【变式2】.(25-26高一上·江苏常州·阶段检测)某同学在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中,用打点计时器记录了钩码牵引小车运动的情况,如图甲所示。在纸带上标出了A、B、C、D、E五个计数点,每相邻两个计数点之间还有4个点未画出,电源频率为50Hz。
(1)关于本实验,下列说法正确的是( )
A.释放小车的同时,接通电源
B.先接通电源打点,后释放小车运动
C.先释放小车运动,后接通电源打点
(2)实验时纸带的______(“A左”或“B右”)端是和小车相连的;
(3)根据图甲纸带上的数据,打下D点时小车的速度大小为______m/s(保留2位有效数字);
(4)以A点为计时起点,将各点对应的瞬时速度描绘在v-t图像中,如图乙所示。由图乙可得小车的加速度大小为______(保留2位有效数字),图线与纵轴的交点的物理意义是______。
【答案】(1)B
(2)A左
(3)0.34
(4) 0.40 打A点时的速度大小
【详解】(1)为有效利用纸带,应先接通电源打点,后释放小车运动,故选B。
(2)由于小车由静止释放,做加速运动,则纸带的A左与小车相连。
(3)纸带上每两个相邻的计数点之间还有4个计时点未画出,电源频率为50Hz,可知纸带上相邻两计数点间的时间间隔为
由中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度,可得
(4)[1]图像斜率大小表示加速度大小,则有
[2]由于A点为计时起点,则图线与纵轴交点为0时刻的瞬时速度大小,即打A点时小车的瞬时速度大小。
题型七:加速度的综合问题
【例7】.(25-26高一上·重庆南岸·期末)汽车在制造完成出厂之前,都要经过严格的技术检测。一辆汽车从原点由静止出发沿轴做直线运动,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,求:
时刻
坐标
速度
(1)汽车在第末的瞬时速度大小;
(2)汽车在前和最后的平均加速度大小;
(3)汽车在第内的平均速度大小。
【答案】(1)
(2)和
(3)
【详解】(1)从表格可以看出,汽车2s末的速度为
(2)汽车在时刻的速度为 时的速度为,故前的平均加速度为
最后2s内,初速度为,末速度为,最后2s的平均加速度为
加速度大小为,“”表示加速度方向与速度方向相反
(3)第3s末的位置坐标;第4s末的位置坐标为,所以汽车在第4s内的平均速度为
【变式1】.(25-26高一上·山东济南·阶段检测)如图,在一个长为L、宽为x的足球场地上,运动员(可视为质点)从M点出发以恒定速率v沿足球场地边缘经ABNCD点再返回M点(M、N均为长边的中点),求
(1)运动员从M点到N点的平均速度大小;
(2)运动员从M点到N点的平均加速度大小;
(3)运动员从M点经ABNCD首次返回M点的平均加速度大小。
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)运动员从M到N的路径为,总路程
运动时间 。
M、N为对边中点,初位置到末位置的位移大小为,根据平均速度定义
(2)取出发时速度方向(向右)为正方向,初速度
到达N点时速度方向向左,大小为,即。
速度变化量的大小
根据平均加速度定义
(3)运动员走完整圈回到M点,总路程为长方形周长
总时间
出发时初速度方向向右,大小为;回到M点时,末速度方向仍向右,大小为,因此速度变化量
平均加速度
【变式2】.(25-26高一上·云南昆明·阶段检测)如图所示,一辆汽车在从上海到南京的高速公路上行驶。汽车上的速度计指针在图中左图所示位置附近左右摆动,请你根据生活经验和图中提供的信息,回答下列问题:
(1)图中A、B两处相距多远?其值是指A、B之间的路程还是位移大小?
(2)图中速度计指针所指的示数表示汽车的平均速率还是瞬时速率?其值为多大?实际情况下,汽车在A、B间运动时,汽车的平均速率与瞬时速率相比哪个大?
(3)假设汽车在A、B间按速度计指针所指的速度做匀速直线运动,汽车从A处行驶到B处,需要多长时间?
(4)假设汽车通过A处时速度计指针指在“54”,经1小时通过B处时速度计指针指在“126”,求该过程汽车的平均加速度大小为多少?(结果可用分数表示,单位用)
【答案】(1)90km,路程
(2)瞬时速率,90km/h;平均速率可能大于、等于或小于瞬时速率
(3)1h
(4)
【详解】(1)A、B两地距离
因为根据实际情况在高速公路上任意相距90km的两地间的道路不可能是直线,所以其值是指A、B两地间的路程。
(2)图中速度计指针所指的速度表示汽车的瞬时速度的大小(汽车上常见的速度计都是直接表示车辆在某一时刻或某一位置时的瞬时速度的大小),其值为90km/h。
实际情况下,汽车速度会不断变化,因此平均速率可能大于、等于或小于瞬时速率,大小关系不确定。
(3)因为汽车在A、B间做匀速直线运动,得
即汽车从A处行驶到B处需要1h。
(4)该过程汽车的平均加速度大小
一、单选题
1.(26-27高一上·山西运城·开学考试)下列关于物体的速度和加速度的说法中,正确的是( )
A.加速度是描述物体位置变化快慢的物理量
B.物体的速度变化量大,它的加速度一定大
C.物体的速度变化率减小,其加速度可能逐渐变大
D.物体的速度在减小,其加速度可能在逐渐变大
【答案】D
【详解】A.加速度是描述速度变化快慢的物理量,不是描述位置变化快慢,位置变化快慢由速度描述,故A错误;
B.速度变化量大,但所用时间可能很长,加速度不一定大,加速度大揭示速度变化率大,由力与质量决定,故B错误;
C.速度变化率就是加速度,速度变化率减小即加速度减小,故C错误;
D.速度在减小说明加速度方向与速度方向相反,加速度的大小可以逐渐变大(如加速度从增大到),速度减小得越来越快,故D正确。
故选D。
2.(25-26高一上·安徽合肥·期末)北京时间2025年11月25日12时11分,搭载神舟二十二号飞船的长征二号F遥二十二运载火箭,在酒泉卫星发射中心点火发射,飞船入轨后,将按照预定程序与空间站组合体进行自主快速交会对接。下列说法正确的是( )
A.“2025年11月25日12时11分”指的是时间间隔
B.研究神舟二十二号与空间站进行对接动作时可将其视为质点
C.神舟二十二号点火发射瞬间的速度为零,故加速度也为零
D.神舟二十二号飞船在圆形轨道上绕地球飞行一周,平均速度为0
【答案】D
【详解】A.“2025年11月25日12时11分”指的是时刻,故A错误;
B.研究神舟二十二号与空间站进行对接动作时,神舟二十二号的形状大小不能忽略不计,不可将其视为质点,故B错误;
C.神舟二十二号点火发射瞬间的速度为零,但其加速度不为零,故C错误;
D.神舟二十二号载人飞船绕地球飞行一周,位移为0,则平均速度为0,故D正确。
故选D。
3.(25-26高一上·湖北咸宁·期末)智能机器人已经广泛应用于宾馆、医院等服务行业,用于给客人送餐、导引等服务,深受广大消费者喜爱。如图甲所示的医用智能机器人在巡视中沿医院走廊运动,图乙是该机器人在某段时间内的位移-时间图像(20~30s时间内的图线为曲线,其余为直线)。下列说法正确的是( )
A.0~30s内,机器人的平均速率为
B.0~10s内,机器人的加速度大小为
C.0~30s内,机器人的平均速度大小为
D.10~20s内,机器人做直线运动,20~30s内,做曲线运动
【答案】A
【详解】A.0~10s内,机器人的路程为,10~30s内,机器人的路程为,可知0~30s内,机器人的路程为,可知机器人的平均速率为,故A正确;
B.位移-时间图像的斜率表示速度,可知0~10s内,机器人做匀速直线运动,加速度为零,故B错误;
C.0~30s内,机器人的位移大小为,根据,故C错误;
D.10~30s内,机器人一直做直线运动,故D错误。
故选A。
4.(25-26高一上·湖南长沙·学业考试模拟)如图所示为一汽车在水平路面上沿直线运动的位移随时间变化的图像,下列说法正确的是( )
A.3s末汽车运动方向发生改变 B.第1s内汽车的加速度为0
C.4s末汽车回到出发点 D.前2s内汽车的总位移大小大于13m
【答案】B
【详解】A.由图可知内汽车的运动方向一直没有变化,始终沿轴负方向,即3s末汽车运动方向不变,故A错误;
B.图像的斜率表示速度,由图可知内斜率不变,可知汽车做匀速运动,加速度为,故B正确;
C.内,汽车的位移为,汽车在末回到出发点,4s末汽车的位置在,不在出发点,故C错误;
D.由图可知前内汽车的位移大小为,故D错误。
故选B。
5.(2026·江苏南京·模拟预测)小龙虾在水中快速移动时,主要依靠尾部的快速弯曲产生推进力。某时刻,小龙虾受到威胁,由静止开始做直线运动,其加速度随时间的变化规律如图所示。则小龙虾( )
A.t=t0时,小龙虾的速度达到最大
B.0~t0内,小龙虾速度先增大后减小
C.t0~2t0内,小龙虾速度先增大后减小
D.t=2t0时,小龙虾的速度达到最大
【答案】A
【详解】AB.小龙虾从静止开始运动,内加速度始终为正,与速度方向(正方向)一致,因此速度一直增大,直到时加速度减为0,速度不再增大,达到最大值。因此A正确,B错误。
CD.内加速度始终为负,与速度方向(正方向)相反,因此速度从开始持续减小,到时正面积与负面积抵消,速度减为0,因此速度最大的时刻是,不是。故C、D错误。
故选A 。
6.(2026·江西吉安·模拟预测)急动度是描述加速度变化快慢的物理量,定义式“”。为评估某品牌新能源汽车起步时的平稳性,一辆测试车从静止开始沿平直公路启动,车载系统在起步阶段“0-4 s”内将急动度设定为: ()。已知t=0时,a0=0,下列关于汽车在起步阶段“0-4 s”内的说法正确的是( )
A.汽车的加速度随时间均匀增加 B.汽车的加速度随时间均匀减小
C.汽车在t=2 s时加速度达到最大值 D.汽车在t=2 s时速度达到最大值
【答案】C
【详解】A.急动度是加速度对时间的变化率,即
加速度随时间均匀变化要求为恒定值,但本题 是随时间变化的函数,因此加速度不是均匀变化,故A错误;
B.同理,加速度均匀减小也要求为恒定负值,不是恒定值,故B错误;
C.已知t=0时,a0=0,t=2s时,急动度为零,之前为正值,说明加速度增加到最大值,之后急动度为负值,加速度开始减小,t=2s时,加速度达到最大值,故C正确;
D.t=2s时,加速度达到最大值,但速度仍在增大,当加速度减小到零,速度达到最大,故D错误。
故选C。
7.(25-26高一上·湖南长沙·学业考试模拟)一物体以的速度沿一光滑倾斜木板从底端向上滑行,经过后,物体仍向上滑行,速度大小为;若增大木板倾角,仍使物体以的速度从底端向上滑行,经过后,物体向下滑行,其速度大小变为以沿木板向上为正方向,用、分别表示物体在前后两种情况下的加速度,则以下选项正确的是( )
A., B.,
C., D.,
【答案】C
【详解】取沿倾斜木板向上为正方向 根据加速度的定义式
可得
故选C。
二、多选题
8.(25-26高一上·福建厦门·期末)新能源车以其环保、智能等优势越来越受到广大消费者的青睐,已成为家庭用车的主流。如图所示,在平直的公路上,甲车和乙车一前一后速度均沿正方向运动,甲车的加速度为,乙车的加速度为,对甲车和乙车的运动,下面判断正确的是( )
A.甲车做加速直线运动,乙车做减速直线运动
B.甲车的加速度大于乙车的加速度
C.甲车的速度变化和乙车的速度变化一样快
D.甲车、乙车在相等时间内速度变化量相同
【答案】AC
【详解】A.甲车和乙车一前一后沿正方向运动,甲车加速度为正,则甲做加速直线运动,乙车的加速度为负,可知乙车做减速直线运动,故A正确;
B.加速度的符号代表方向,可知甲车的加速度大小等于乙车的加速度大小,故B错误;
C.加速度表示速度变化的快慢,可知甲车的速度变化与乙车的速度变化一样快,故C正确;
D.根据
可知甲车、乙车在相等时间内速度变化量大小相等,但是方向不同,故D错误。
故选AC。
9.(25-26高一上·四川广安·期末)下列关于速度和加速度的说法中,正确的是( )
A.物体的加速度为零,速度不一定为零
B.物体的速度为零时,加速度一定为零
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
【答案】AD
【详解】A.物体的加速度为零,代表物体速度不变,而物体速度不一定为零,故A正确;
B.物体的速度为零时,加速度不一定为零,例如自由落体运动刚开始的时候,故B错误;
CD.根据可知,物体的速度变化量越大,加速度不一定越大;物体的速度变化越快,加速度越大,故C错误,D正确。
故选AD。
10.(25-26高一上·福建南平·阶段检测)如图所示,小球以的初速度自由冲上光滑的斜面(设斜面足够长),末速度大小变为,则这段时间内小球的( )
A.速度变化的大小可能等于 B.速度变化的大小可能等于
C.加速度的大小可能等于 D.加速度的大小可能等于
【答案】BD
【详解】AB.取沿斜面向上为正方向。在末速度大小为,故末速度可能为,也可能为,负号表示沿斜面向下。
由速度变化量定义,当末速度与初速度同向时,
故该情形的速度变化大小为,记为第一种情形。
当末速度与初速度反向时,
故该情形的速度变化大小为,记为第二种情形。
因此速度变化的大小可能为或,故A错误,B正确;
CD.光滑斜面上沿斜面的合力恒定,加速度恒定。由加速度定义,,其中为过程时长。由前述同向情形,
表示加速度沿斜面向下。由前述反向情形,
同样表示加速度沿斜面向下。加速度大小的可能值满足,故C错误,D正确。
故选BD。
11.(25-26高一上·贵州铜仁·阶段检测)一个视为质点的物体做直线运动,其图像如图所示,以下说法正确的是( )
A.2秒末、4秒末速度相同
B.2~6s时间内质点位置不变
C.1~2s与6~8s时间内质点的运动方向相同
D.1~2s内质点加速度大小为,6~8s内质点加速度大小为,则
【答案】ACD
【分析】速度的正负表示运动方向,斜率表示加速度,图像与时间轴围成的面积表示位移,速度是矢量,大小方向都相同才叫速度相同。
【详解】A. 由图可知,的速度不变,秒末和秒末速度都为,故A正确。
B. 质点速度始终为正,说明质点一直向正方向运动,位移不断增大,位置持续变化,故B错误。
C.运动方向由速度的正负决定,和的速度都在轴上方,均为正值,因此运动方向相同,故C正确。
D. 图像斜率的绝对值等于加速度大小:
加速度,(加速度恒定,加速度和全程相同);
加速度大小:;
可得,故D正确。
故选ACD。
12.(25-26高一上·全国·课后作业)如图所示是某质点做直线运动的图像。关于该质点在0~4s内的运动情况,下列说法正确的是( )
A.在1s到3s时间内质点静止
B.前1s内质点做加速运动,最后1s内质点做减速运动
C.前1s内和最后1s内质点的加速度大小均为
D.第4s内质点的加速度为0
【答案】BC
【详解】A.在内,速度恒为,质点做匀速直线运动,故A错误;
B.在前内,速度随时间均匀增大,质点做加速运动;在最后内,速度随时间均匀减小,质点做减速运动,故B正确;
C.在前内,由图像斜率得
在最后内,加速度
两段加速度大小均为,故C正确;
D.第内即,加速度为,故D错误。
故选BC。
13.(25-26高一上·湖南衡阳·期中)一个质点做速度方向不变的直线运动,在此过程中( )
A.若加速度和速度同向,当加速度逐渐减小到零时,速度达到最小值
B.若加速度和速度同向,当加速度逐渐减小到零时,速度达到最大值
C.若加速度和速度同向,当加速度逐渐减小到零时,位移将不再增大
D.若加速度和速度同向,当加速度逐渐减小到零时,位移将继续增大
【答案】BD
【详解】若加速度和速度同向,当加速度逐渐减小时,速度逐渐增大;当加速度减到零时,速度达到最大值,此过程中速度方向不变,则位移一直增加,即使当加速度减小到零时,物体将做匀速直线运动,位移将继续增大。
故选BD。
三、实验题
14.(25-26高一上·云南曲靖·阶段检测)某物理兴趣小组利用气垫导轨和数字计时器来测量物体的瞬时速度和加速度,实验装置如图所示,滑块在牵引力的作用下做加速直线运动先后通过两个光电门,配套的数字计时器记录了遮光条通过第一个光电门的时间,通过第二个光电门的时间,已知遮光条的宽度为3.0cm,滑块从第一个光电门到第二个光电门经过的时间t=1s。求:
(1)滑块通过第一个光电门时的速度大小为__________m/s;滑块通过第二个光电门时的速度大小为__________ m/s。
(2)滑块的加速度大小为__________ m/s2。
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)在利用光电门测量速度时,由于遮光条宽度很小,通过光电门的时间极短,因此可以把遮光条通过光电门的平均速度近似当做滑块通过光电门的瞬时速度,设遮光条的宽度,由
[1]滑块通过第一个光电门,有
得
[2]滑块通过第二个光电门,有
得
(2)由加速度定义式
有
得
15.(25-26高一上·黑龙江哈尔滨·阶段检测)如图甲所示,利用遮光条和光电门能够较为精确的测量物体的速度。图乙中一滑块沿倾斜气垫导轨向上运动,先后穿过两个光电门时的挡光时间分别为、,遮光条宽度,遮光条从开始挡住第1个光电门到开始挡住第2个光电门的时间间隔t=2s。
(1)滑块通过第1个光电门的速度大小为___________m/s,若该过程是匀变速运动,滑块的加速度为___________m/s2;(以沿导轨向上为正方向);
(2)采用以上方法测得的速度实际上是通过光电门的___________(填“平均速度”或“瞬时速度”),为了提高实验的精度,可将遮光条___________。
【答案】(1) 0.20 -0.05
(2) 平均速度 换用宽度更窄的遮光条
【详解】(1)[1]遮光条通过光电门1的速度为
[2]遮光条通过光电门2的速度为
则加速度为
(2)[1]由于遮光条有一定宽度,通过光电门的时间t内,滑块的速度是变化的,因此测得的是平均速度。
[2]为了让平均速度更接近瞬时速度,应减小遮光条的宽度,使通过光电门的时间更短,即换用宽度更窄的遮光条。
16.(25-26高一上·天津西青·阶段检测)如图所示为测定气垫导轨上滑块的加速度实验装置,滑块上安装了宽度的遮光条。滑块先通过两个光电门,配套的数字计时器记录了遮光条通过第一个光电门的时间,通过第二个光电门的时间,遮光条从开始遮住第一个光电门到开始遮住第二个光电门的时间间隔。则:
(1)滑块经过第一个光电门时的速度大小为______m/s。
(2)滑块经过第二个光电门时的速度大小为______m/s。
(3)在下滑过程中,滑块的加速度大小为______。
(4)为使(1)中结果更接近滑块通过光电门时的瞬时速度,下列措施可行的是( )
A.换用宽度更宽的遮光条 B.换用宽度更窄的遮光条
C.使滑块的释放点更靠近光电门 D.使滑块的释放点更远离光电门
【答案】(1)0.20 (2)0.30 (3)0.04 (4)BD
【详解】(1)滑块通过光电门时的平均速度可以近似认为是瞬时速度,所以。
(2)滑块通过光电门时的平均速度可以近似认为是瞬时速度,所以。
(3)物体做匀变速直线运动,加速度为
(4)AB.使用宽度更窄的遮光条时,所用时间更短,平均速度会更接近瞬时速度,故A错误,B正确;
CD.当滑块的释放点离光电门更远时,到达光电门时的速度更大,遮光条通过光电门的遮光时间更短,测得的平均速度会更接近瞬时速度,故C错误,D正确。
故选BD。
四、解答题
17.(25-26高一上·天津·阶段检测)一个物体以初速度m/s沿一段倾角固定的斜坡向上运动。物体向上滑行的时间s后速度减小为零,此时到达最高点。随后,它又从最高点由静止开始沿斜坡下滑,经过s后速度的大小为6.0m/s。设上坡的初速度方向为正方向,且上坡和下坡两个过程中各自加速度大小恒定。
(1)求物体在上滑过程中的加速度;
(2)求物体在下滑过程中的加速度。
【答案】(1)大小为,方向沿斜面向下
(2)大小为,方向沿斜面向下
【详解】(1)物体在上滑过程中的加速度
大小为,方向沿斜面向下
(2)物体在下滑过程中的加速度
大小为,方向沿斜面向下
18.(24-25高一下·云南红河·阶段检测)第24届冬季奥林匹克运动会于2022年2月在北京、河北张家口举办,其中冰球比赛是一种运动速度快、对抗性强的集体运动,极具侵略性,要求运动员配合度高,观赏性极强,越来越受观众们欢迎。在冰球比赛时,若球杆与速度为0的冰球作用0.1s后,冰球获得30m/s的速度,冰球在冰上做匀速直线运动0.3s后被守门员用小腿挡住,守门员小腿与球接触时间为0.1s,且冰球被挡出后以10m/s的速度沿原路反弹,求:
(1)球杆与冰球作用时,冰球的平均加速度大小;
(2)守门员挡住冰球时,冰球的平均加速度大小。
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)球杆与冰球作用时,设冰球运动方向为正方向,由加速度的定义式可得冰球的平均加速度大小为
平均加速度方向与冰球运动方向相同。
(2)守门员挡住冰球时,设冰球的初速度方向为正方向,则冰球的平均加速度为
平均加速度大小为,方向与初速度30 m/s的方向相反。
19.(25-26高一上·广东东莞·阶段检测)如图所示,将弹性小球以10m/s的速度从距地面h1=2m处的A点竖直向下抛出,小球落地后竖直向上反弹,经过距地面 h2=1.6m 高的B点时,向上的速度大小为6m/s,从A到 B 点,小球共用时t =0.4s,求此过程中:
(1)小球的平均速率;
(2)小球的平均速度;
(3)小球的速度变化量;
(4)小球的平均加速度。
【答案】(1) (2),竖直向下 (3)16m/s,竖直向上 (4)40m/s2,竖直向上
【详解】(1)全过程小球的路程为
平均速率为
(2)全过程小球的位移大小为,平均速度为,方向竖直向下。
(3)取向下为正方向,,
速度变化量为
速度变化量大小为,方向竖直向上。
(4)根据加速度的定义式平均加速度为
平均加速度大小为,方向竖直向上。
2
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第03讲:速度变化快慢的描述—加速度
题型一:加速度的定义 2
题型二:速度、速度变化量与加速度的区别 4
题型三:加速度的计算 5
题型四:加速度与加速减速的问题 7
题型五:v-t或x-t图象问题 8
题型六:加速度的测量问题 10
题型七:加速度的综合问题 13
知识点一、加速度
1.定义:速度的变化量与发生这一变化所用时间的比值.即a=.
2.单位: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.
3.物理意义
加速度a是表示物体速度变化快慢的物理量,也叫速度对时间的变化率.
4.a=是用比值定义法定义的物理量,a的大小与Δv、Δt无关(填“有关”或“无关”).
知识点二、加速度方向与速度方向的关系
1.加速度的矢量性:由a=知加速度的方向总是与速度变化量Δv的方向相同.但与速度的方向没有必然联系.
2.加速度对运动的影响
(1)加速度的大小决定物体速度变化的快慢
①加速度大表示物体速度变化得快.②加速度小表示物体速度变化得慢.
(2)加速度的方向与速度方向的关系决定物体是加速还是减速
①加速度方向与速度方向相同时,物体做加速运动;②加速度方向与速度方向相反时,物体做减速运动.
知识点三、从v-t图象看加速度
1.v-t图象的斜率大小表示加速度大小
如图所示,在v-t图象中,比值反映了直线的倾斜程度,叫做直线的斜率,其值等于物体运动的加速度.
(1)在同一个坐标系中,斜率越大,加速度越大.
(2)v-t图线为倾斜直线时,表示物体的加速度不变,如图中的图线甲、乙所示;图线为曲线时表示物体的加速度变化,图线切线的斜率表示这一时刻的瞬时加速度,如图中A点的切线e的斜率等于该时刻的瞬时加速度,整个运动过程中物体的加速度在减小.
2.v-t图象斜率的正负表示加速度的方向.
3.由v-t图象判断速度的变化
通过v-t图象可直观判断速度的变化与加速度的正负无关.如图所示.
(1)在0~t0时间内,v<0,a>0,物体做减速运动;
(2)在t>t0时间内,v>0,a>0,物体做加速运动.
考点技巧归纳:
1.加速度
(1)加速度a=,也称为“速度变化率”,反映了速度变化的快慢;
(2)加速度是矢量,其方向与速度变化量Δv的方向相同;
(3)a与Δv、Δt、v的大小无关.v大,a不一定大;Δv大,a也不一定大.
2.判断物体加速运动和减速运动的方法
3.从v-t图象看加速度
(1)斜率大小表示加速度的大小; (2)斜率正负表示加速度的方向.
题型一:加速度的定义
【例1】.(25-26高一上·陕西西安·期末)关于加速度,下列说法正确的是( )
A.加速度就是加出来的速度
B.加速度方向与末速度方向总保持一致
C.匀速运动的加速度为零
D.物体运动的加速度越大,它的速度一定也越大
【变式1】.(25-26高一上·湖南长沙·期末)下列说法中的“快”,哪个是指加速度较大( )
A.从高速公路走,很快就能到 B.猎豹追击猎物时跑得很快
C.F1赛车能很快地从300km/h到停下来 D.高速摄像机可以很快地连拍
【变式2】.(25-26高一上·广东茂名·阶段检测)以下关于加速度的说法正确的是 ( )
A.速度变化越大,加速度越大
B.速度变化越快,加速度越大
C.做加速运动的物体,加速度一定大
D.做减速运动的物体,加速度一定小
题型二:速度、速度变化量与加速度的区别
【例2】.(25-26高一上·天津西青·阶段检测)赵凯华教授说过“加速度是人类认识史上最难建立的概念之一,也是每个初学物理的人最不易真正掌握的概念……”。所以对加速度的认识应该引起大家的重视。下列说法正确的是( )
A.速度变化越快,加速度越大
B.速度变化得越快,加速度就变化得越快
C.物体的加速度变大,则速度也一定是在变大
D.加速度是描述速度变化快慢的物理量,速度大,加速度也一定大
【变式1】.(25-26高二下·黑龙江哈尔滨·期末)下列关于速度、速度变化量、速度变化率的说法,正确的是( )
A.速度变化率为零时,物体的瞬时速度必然保持恒定
B.速度变化量越大,物体的速度变化率就越大
C.物体速度很大,则速度变化量一定很大
D.瞬时速度逐渐减小,说明速度变化率一定在减小
【变式2】.(25-26高一上·河南·阶段检测)高铁和汽车都是生活中常见的交通工具。高铁从静止加速到最快需要约58秒,最高时速能达到;某款新能源汽车从静止加速到只需要,最高时速能达到。若高铁和该款新能源汽车都从静止加速到最高时速,关于高铁和新能源汽车的加速阶段,下列说法正确的是( )
A.高铁的速度变化量较大,加速度也较大
B.高铁的速度变化量较小,但加速度较大
C.新能源汽车的速度变化量较大,加速度也较大
D.新能源汽车的速度变化量较小,但加速度较大
题型三:加速度的计算
【例3】.(26-27高一上·全国·课后作业)一物体以6m/s的速度沿一光滑倾斜木板从底端向上滑行,经过2s后物体仍向上滑,速度大小为1m/s。现增大木板的倾角,物体仍以6m/s的速度从底端向上滑行,经过2s后物体已向下滑动,速度大小为1m/s。若选择沿木板向上为正方向,用分别表示前后两次加速度,用分别表示前后两次2s末的速度,以下表示正确的是( )
A. B.
C. D.
【变式1】.(25-26高一上·山东淄博·阶段检测)质点沿直线运动,其加速度恒定,若在内速率从变为,则其加速度大小( )
A.一定是 B.一定是
C.可能是 D.可能是
【变式2】.(25-26高一上·广东广州·阶段检测)如图所示,弹丸和足球的初速度均为,方向向右。设弹丸与木板作用的时间是0.1s,弹丸击穿木板后速度大小变为2m/s,则下列弹丸穿过木板时加速度大小及方向正确的是( )
A.,方向向右 B.,方向向左
C.,方向向右 D.,方向向左
题型四:加速度与加速减速的问题
【例4】.(25-26高一上·贵州毕节·阶段检测)关于速度与加速度,下列说法正确的是( )
A.速度变化大,加速度一定大 B.加速度与速度方向相同时,速度增大
C.速度为零时,加速度一定为零 D.速度变化越快,加速度一定越小
【变式1】.(25-26高二下·辽宁沈阳·期末)物理学的深入钻研离不开对物理教材的深度研读,下图出自高中物理必修一教材,有关该图说法正确的是( )
A.汽车做减速运动
B.速度变化量方向与加速度方向相同
C.速度的变化量Δv越大,表示加速度也越大
D.加速度越大,说明汽车运动得越快
【变式2】.(26-27高一上·全国·课后作业)我国自主研发的全海深载人潜水器“奋斗者号”(如图)已在马里亚纳海沟正式投入常规科考应用。前期海试中,“奋斗者号”实现8次万米载人深潜,最大作业深度达到10909米。在某次海试中,潜水器在某时刻的速度为负值,加速度也是负值并不断减小直到为零,则此过程中( )
A.该潜水器速度先增大后减小,直到加速度等于零为止
B.该潜水器速度一直在增大,直到加速度等于零为止
C.该潜水器位移先增大,后减小,直到加速度等于零为止
D.该潜水器位移一直在增大,直到加速度为零后位移不再变化
题型五:v-t或x-t图象问题
【例5】.(25-26高一上·河南商丘·期末)某质点做直线运动的位移x与时间t的关系图像如图所示,则该质点( )
A.在第1s末速度大小为2m/s
B.0~2s内加速度大小为2m/s2
C.在第3s末改变速度方向
D.在前3s内的位移大小为8m
【变式1】.(25-26高一下·浙江·期中)如图所示的x−t图像和v−t图像中,给出的四条图线1、2、3、4分别代表四个不同物体的运动情况,其中1、3是曲线,2、4是折线。关于它们的物理意义,则( )
A.x−t图像中图线1表示物体做曲线运动
B.x−t图像中0到t1时间段中物体1的平均速度大于物体2的平均速度
C.v−t图像中图线3表示物体的加速度越来越大
D.v−t图像中物体4在t4时刻速度反向
【变式2】.(2026·广东广州·模拟预测)一辆汽车以15 m/s的速度匀速行驶,在进入ETC通道入口时速度为5 m/s,匀速运动到自动栏杆处,在通道内ETC完成车辆信息识别,同时自动栏杆抬起,汽车通过自动栏杆后立刻加速,直到达到原来的速度,这一过程中其v-t图像如图乙所示,则( )
A.汽车减速阶段和加速阶段的加速度相同
B.0~8 s内,汽车的平均速度大小为7.5 m/s
C.车辆因为通过ETC通道耽搁了8 s的时间
D.ETC通道入口到自动栏杆处的距离为30 m
题型六:加速度的测量问题
【例6】.(25-26高一上·福建南平·阶段检测)为了测定气垫导轨上滑块的加速度,滑块上安装了宽度为 的遮光条。滑块在牵引力作用下先后通过两个光电门,配套的数字计时器记录了遮光条通过光电门的时间为 ,通过光电门的时间为 ,遮光条从开始遮住光电门到开始遮住光电门的时间记为。
(1)遮光条通过光电门的速度__________;通过光电门的速度_________;滑块的加速度_________。
(2)为使测量值更接近瞬时速度,正确的措施是___________;
A.换用宽度更宽的遮光条 B.换用宽度更窄的遮光条
C.使滑块的释放点更靠近光电门 D.使滑块的释放点更远离光电门
【变式1】.(25-26高一上·贵州毕节·期中)如图甲所示,利用遮光条和光电门能够较为精确地测量物体的速度。图乙中一滑块沿倾斜气垫导轨向上运动,先后穿过两个光电门时的挡光时间分别为,遮光条宽度,遮光条从开始挡住第1个光电门到开始挡住第2个光电门的时间间隔。
(1)滑块通过第1个光电门的速度大小为___________m/s,滑块通过第2个光电门的速度大小为___________m/s。
(2)若滑块的运动过程是匀变速运动,则滑块的加速度为___________。(以沿导轨向上为正方向)。
(3)为了提高实验的精度,则遮光条___________(选填“越宽越好”或“越窄越好”)。
【变式2】.(25-26高一上·江苏常州·阶段检测)某同学在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中,用打点计时器记录了钩码牵引小车运动的情况,如图甲所示。在纸带上标出了A、B、C、D、E五个计数点,每相邻两个计数点之间还有4个点未画出,电源频率为50Hz。
(1)关于本实验,下列说法正确的是( )
A.释放小车的同时,接通电源
B.先接通电源打点,后释放小车运动
C.先释放小车运动,后接通电源打点
(2)实验时纸带的______(“A左”或“B右”)端是和小车相连的;
(3)根据图甲纸带上的数据,打下D点时小车的速度大小为______m/s(保留2位有效数字);
(4)以A点为计时起点,将各点对应的瞬时速度描绘在v-t图像中,如图乙所示。由图乙可得小车的加速度大小为______(保留2位有效数字),图线与纵轴的交点的物理意义是______。
题型七:加速度的综合问题
【例7】.(25-26高一上·重庆南岸·期末)汽车在制造完成出厂之前,都要经过严格的技术检测。一辆汽车从原点由静止出发沿轴做直线运动,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,求:
时刻
坐标
速度
(1)汽车在第末的瞬时速度大小;
(2)汽车在前和最后的平均加速度大小;
(3)汽车在第内的平均速度大小。
【变式1】.(25-26高一上·山东济南·阶段检测)如图,在一个长为L、宽为x的足球场地上,运动员(可视为质点)从M点出发以恒定速率v沿足球场地边缘经ABNCD点再返回M点(M、N均为长边的中点),求
(1)运动员从M点到N点的平均速度大小;
(2)运动员从M点到N点的平均加速度大小;
(3)运动员从M点经ABNCD首次返回M点的平均加速度大小。
【变式2】.(25-26高一上·云南昆明·阶段检测)如图所示,一辆汽车在从上海到南京的高速公路上行驶。汽车上的速度计指针在图中左图所示位置附近左右摆动,请你根据生活经验和图中提供的信息,回答下列问题:
(1)图中A、B两处相距多远?其值是指A、B之间的路程还是位移大小?
(2)图中速度计指针所指的示数表示汽车的平均速率还是瞬时速率?其值为多大?实际情况下,汽车在A、B间运动时,汽车的平均速率与瞬时速率相比哪个大?
(3)假设汽车在A、B间按速度计指针所指的速度做匀速直线运动,汽车从A处行驶到B处,需要多长时间?
(4)假设汽车通过A处时速度计指针指在“54”,经1小时通过B处时速度计指针指在“126”,求该过程汽车的平均加速度大小为多少?(结果可用分数表示,单位用)
一、单选题
1.(26-27高一上·山西运城·开学考试)下列关于物体的速度和加速度的说法中,正确的是( )
A.加速度是描述物体位置变化快慢的物理量
B.物体的速度变化量大,它的加速度一定大
C.物体的速度变化率减小,其加速度可能逐渐变大
D.物体的速度在减小,其加速度可能在逐渐变大
2.(25-26高一上·安徽合肥·期末)北京时间2025年11月25日12时11分,搭载神舟二十二号飞船的长征二号F遥二十二运载火箭,在酒泉卫星发射中心点火发射,飞船入轨后,将按照预定程序与空间站组合体进行自主快速交会对接。下列说法正确的是( )
A.“2025年11月25日12时11分”指的是时间间隔
B.研究神舟二十二号与空间站进行对接动作时可将其视为质点
C.神舟二十二号点火发射瞬间的速度为零,故加速度也为零
D.神舟二十二号飞船在圆形轨道上绕地球飞行一周,平均速度为0
3.(25-26高一上·湖北咸宁·期末)智能机器人已经广泛应用于宾馆、医院等服务行业,用于给客人送餐、导引等服务,深受广大消费者喜爱。如图甲所示的医用智能机器人在巡视中沿医院走廊运动,图乙是该机器人在某段时间内的位移-时间图像(20~30s时间内的图线为曲线,其余为直线)。下列说法正确的是( )
A.0~30s内,机器人的平均速率为
B.0~10s内,机器人的加速度大小为
C.0~30s内,机器人的平均速度大小为
D.10~20s内,机器人做直线运动,20~30s内,做曲线运动
4.(25-26高一上·湖南长沙·学业考试模拟)如图所示为一汽车在水平路面上沿直线运动的位移随时间变化的图像,下列说法正确的是( )
A.3s末汽车运动方向发生改变 B.第1s内汽车的加速度为0
C.4s末汽车回到出发点 D.前2s内汽车的总位移大小大于13m
5.(2026·江苏南京·模拟预测)小龙虾在水中快速移动时,主要依靠尾部的快速弯曲产生推进力。某时刻,小龙虾受到威胁,由静止开始做直线运动,其加速度随时间的变化规律如图所示。则小龙虾( )
A.t=t0时,小龙虾的速度达到最大
B.0~t0内,小龙虾速度先增大后减小
C.t0~2t0内,小龙虾速度先增大后减小
D.t=2t0时,小龙虾的速度达到最大
6.(2026·江西吉安·模拟预测)急动度是描述加速度变化快慢的物理量,定义式“”。为评估某品牌新能源汽车起步时的平稳性,一辆测试车从静止开始沿平直公路启动,车载系统在起步阶段“0-4 s”内将急动度设定为: ()。已知t=0时,a0=0,下列关于汽车在起步阶段“0-4 s”内的说法正确的是( )
A.汽车的加速度随时间均匀增加 B.汽车的加速度随时间均匀减小
C.汽车在t=2 s时加速度达到最大值 D.汽车在t=2 s时速度达到最大值
7.(25-26高一上·湖南长沙·学业考试模拟)一物体以的速度沿一光滑倾斜木板从底端向上滑行,经过后,物体仍向上滑行,速度大小为;若增大木板倾角,仍使物体以的速度从底端向上滑行,经过后,物体向下滑行,其速度大小变为以沿木板向上为正方向,用、分别表示物体在前后两种情况下的加速度,则以下选项正确的是( )
A., B.,
C., D.,
二、多选题
8.(25-26高一上·福建厦门·期末)新能源车以其环保、智能等优势越来越受到广大消费者的青睐,已成为家庭用车的主流。如图所示,在平直的公路上,甲车和乙车一前一后速度均沿正方向运动,甲车的加速度为,乙车的加速度为,对甲车和乙车的运动,下面判断正确的是( )
A.甲车做加速直线运动,乙车做减速直线运动
B.甲车的加速度大于乙车的加速度
C.甲车的速度变化和乙车的速度变化一样快
D.甲车、乙车在相等时间内速度变化量相同
9.(25-26高一上·四川广安·期末)下列关于速度和加速度的说法中,正确的是( )
A.物体的加速度为零,速度不一定为零
B.物体的速度为零时,加速度一定为零
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
10.(25-26高一上·福建南平·阶段检测)如图所示,小球以的初速度自由冲上光滑的斜面(设斜面足够长),末速度大小变为,则这段时间内小球的( )
A.速度变化的大小可能等于 B.速度变化的大小可能等于
C.加速度的大小可能等于 D.加速度的大小可能等于
11.(25-26高一上·贵州铜仁·阶段检测)一个视为质点的物体做直线运动,其图像如图所示,以下说法正确的是( )
A.2秒末、4秒末速度相同
B.2~6s时间内质点位置不变
C.1~2s与6~8s时间内质点的运动方向相同
D.1~2s内质点加速度大小为,6~8s内质点加速度大小为,则
12.(25-26高一上·全国·课后作业)如图所示是某质点做直线运动的图像。关于该质点在0~4s内的运动情况,下列说法正确的是( )
A.在1s到3s时间内质点静止
B.前1s内质点做加速运动,最后1s内质点做减速运动
C.前1s内和最后1s内质点的加速度大小均为
D.第4s内质点的加速度为0
13.(25-26高一上·湖南衡阳·期中)一个质点做速度方向不变的直线运动,在此过程中( )
A.若加速度和速度同向,当加速度逐渐减小到零时,速度达到最小值
B.若加速度和速度同向,当加速度逐渐减小到零时,速度达到最大值
C.若加速度和速度同向,当加速度逐渐减小到零时,位移将不再增大
D.若加速度和速度同向,当加速度逐渐减小到零时,位移将继续增大
三、实验题
14.(25-26高一上·云南曲靖·阶段检测)某物理兴趣小组利用气垫导轨和数字计时器来测量物体的瞬时速度和加速度,实验装置如图所示,滑块在牵引力的作用下做加速直线运动先后通过两个光电门,配套的数字计时器记录了遮光条通过第一个光电门的时间,通过第二个光电门的时间,已知遮光条的宽度为3.0cm,滑块从第一个光电门到第二个光电门经过的时间t=1s。求:
(1)滑块通过第一个光电门时的速度大小为__________m/s;滑块通过第二个光电门时的速度大小为__________ m/s。
(2)滑块的加速度大小为__________ m/s2。
15.(25-26高一上·黑龙江哈尔滨·阶段检测)如图甲所示,利用遮光条和光电门能够较为精确的测量物体的速度。图乙中一滑块沿倾斜气垫导轨向上运动,先后穿过两个光电门时的挡光时间分别为、,遮光条宽度,遮光条从开始挡住第1个光电门到开始挡住第2个光电门的时间间隔t=2s。
(1)滑块通过第1个光电门的速度大小为___________m/s,若该过程是匀变速运动,滑块的加速度为___________m/s2;(以沿导轨向上为正方向);
(2)采用以上方法测得的速度实际上是通过光电门的___________(填“平均速度”或“瞬时速度”),为了提高实验的精度,可将遮光条___________。
16.(25-26高一上·天津西青·阶段检测)如图所示为测定气垫导轨上滑块的加速度实验装置,滑块上安装了宽度的遮光条。滑块先通过两个光电门,配套的数字计时器记录了遮光条通过第一个光电门的时间,通过第二个光电门的时间,遮光条从开始遮住第一个光电门到开始遮住第二个光电门的时间间隔。则:
(1)滑块经过第一个光电门时的速度大小为______m/s。
(2)滑块经过第二个光电门时的速度大小为______m/s。
(3)在下滑过程中,滑块的加速度大小为______。
(4)为使(1)中结果更接近滑块通过光电门时的瞬时速度,下列措施可行的是( )
A.换用宽度更宽的遮光条 B.换用宽度更窄的遮光条
C.使滑块的释放点更靠近光电门 D.使滑块的释放点更远离光电门
四、解答题
17.(25-26高一上·天津·阶段检测)一个物体以初速度m/s沿一段倾角固定的斜坡向上运动。物体向上滑行的时间s后速度减小为零,此时到达最高点。随后,它又从最高点由静止开始沿斜坡下滑,经过s后速度的大小为6.0m/s。设上坡的初速度方向为正方向,且上坡和下坡两个过程中各自加速度大小恒定。
(1)求物体在上滑过程中的加速度;
(2)求物体在下滑过程中的加速度。
18.(24-25高一下·云南红河·阶段检测)第24届冬季奥林匹克运动会于2022年2月在北京、河北张家口举办,其中冰球比赛是一种运动速度快、对抗性强的集体运动,极具侵略性,要求运动员配合度高,观赏性极强,越来越受观众们欢迎。在冰球比赛时,若球杆与速度为0的冰球作用0.1s后,冰球获得30m/s的速度,冰球在冰上做匀速直线运动0.3s后被守门员用小腿挡住,守门员小腿与球接触时间为0.1s,且冰球被挡出后以10m/s的速度沿原路反弹,求:
(1)球杆与冰球作用时,冰球的平均加速度大小;
(2)守门员挡住冰球时,冰球的平均加速度大小。
19.(25-26高一上·广东东莞·阶段检测)如图所示,将弹性小球以10m/s的速度从距地面h1=2m处的A点竖直向下抛出,小球落地后竖直向上反弹,经过距地面 h2=1.6m 高的B点时,向上的速度大小为6m/s,从A到 B 点,小球共用时t =0.4s,求此过程中:
(1)小球的平均速率;
(2)小球的平均速度;
(3)小球的速度变化量;
(4)小球的平均加速度。
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