摘要:
**基本信息**
本同步练习以加速度概念为核心,通过“概念理解-方向判断-图像分析-计算应用”四层递进设计,实现从基础认知到综合应用的知识巩固,适配新授课分层教学需求。
**分层设计**
|层次|知识覆盖|设计特色|
|----|----------|----------|
|概念理解层|加速度定义及物理意义|以生活情境(动车行驶、刹车)辨析速度与加速度,强化运动观念|
|方向判断层|加速度方向与运动关系|结合直线运动实例(汽车超车、骑行下坡),培养科学推理能力|
|图像分析层|v-t图像及加速度变化|引入“急动度”新情境,通过图像问题发展质疑创新思维|
|计算应用层|实验与实际问题计算|包含遮光条、打点计时器实验及超声波测速,落实科学探究素养|
内容正文:
1.4 速度变化快慢的描述——加速度 练习题(培优版)
一、对加速度概念的理解
1.日常生活中的“快”和“慢”通常是笼统的含义,有时指的是速度大小,有时指的是加速度大小。从物理学描述运动的视角看,下列说法中“快”代表加速度大的是( )
A.“和谐号”动车行驶得很“快”
B.从家到学校,骑自行车比步行“快”
C.小轿车比大卡车刹车“快”
D.小明参加百米赛跑时,后半程比前半程跑得“快”
2.关于加速度表达式的下列说法,正确的是( )
A.加速度a与成正比,与成反比
B.表示在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.表示速度的变化率,是标量
D.利用求得的加速度是时间内的平均加速度
3.(多选)礼花弹从专用炮筒中射出后,在4 s末到达离地面100 m的最高点时炸开,构成各种美丽的图案,如图所示。有关礼花弹腾空的过程,以下说法正确的是( AB )
A.礼花弹的速度越大,加速度不一定越大
B.礼花弹的速度变化越快,加速度一定越大
C.礼花弹的速度变化量越大,加速度一定越大
D.某时刻礼花弹的速度为零,其加速度一定为零
二、加速度的方向及对物体加速还是减速运动的判断
4.如图所示,在平直的高速公路上,小轿车和大货车并排沿正方向运动,小轿车超大货车时,小轿车的加速度a轿=4m/s2,大货车的加速度a货=-4m/s2。对小轿车和大货车的运动,下列判断正确的是( )
A.大货车的加速度比小轿车的加速度小
B.大货车速度一定在减小,小轿车速度一定在增加
C.大货车的速度比小轿车的速度变化慢
D.大货车、小轿车在相等时间内速度变化相同
5.如图,汽车向右沿直线运动,原来速度为,经过一小段时间之后,速度变为,表示速度变化量,由图中所示信息可知( )
A.汽车做匀加速直线运动
B.的方向与方向相同
C.汽车加速度方向向左
D.汽车加速度方向与的方向相同
6.一骑行爱好者在平直公路上骑行,从某时刻开始刹车下坡,自行车的加速度沿斜坡向上,其值由零逐渐增到某一值,后又逐渐减小到零,再保持零不变(自行车始终在运动),在这过程中自行车 ( )
A.加速度始终与速度方向相反,速度先减小;当加速度减小到零时,速度达最小值
B.速度先增大后减小
C.位移先增大后减小,加速度减小到零之后位移不变
D.位移先减小后增大,加速度减小到零之后位移仍继续增大
三、根据图像理解加速度
7.某实验小组描绘出动车组在一段平直路段运动时其速度v随时间t变化的图像,如图所示。根据图像判断,下列说法正确的是( )
A.在 0~t1 时间内加速度逐渐增大
B.在 0~t1 时间内加速度保持不变
C.在 t1~t2 时间内加速度逐渐减小,且加速度与速度方向相反
D.在 t1~t2 时间内加速度逐渐增大
8.某质点做直线运动的速度—时间图像如图所示,则图中表示该质点加速度—时间图像的四个选项中,正确的是( )
A B C D
9.(多选)电梯、汽车等交通工具在加速时会使乘客产生不适感,其中不适感的程度可用“急动度”来描述。急动度是描述加速度变化快慢的物理量,即。汽车工程师用急动度作为评判乘客不舒适程度的指标,按照这一指标,具有零急动度的乘客,感觉较舒适。图为某汽车加速过程的急动度j随时间t的变化规律,已知图线与坐标轴所围图形的面积即为加速度的变化量。下列说法正确的是( )
A.在0~5.0s时间内,汽车做匀加速直线运动
B.在5.0~10.0s时间内,汽车做加速度均匀增大的加速直线运动
C.在0~5.0s时间内,汽车加速度的变化量大小为2.0m/s2
D.在5.0~10.0s时间内,乘客感觉较舒适
四、加速度的计算
10.如图所示,为了测定气垫导轨上滑块运动的加速度,在滑块上安装了宽度为d的遮光条。滑块在牵引力作用下由静止开始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Δt1和通过第二个光电门的时间Δt2,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为t,则可估算滑块运动的加速度大小为 ( )
A.
B.
C.
D.
11.一物体做匀加速直线运动,通过一段位移所用的时间为,紧接着通过下一段位移所用时间为,已知做匀加速直线运动的物体在某个过程中中间时刻的瞬时速度等于该过程的平均速度,则物体运动的加速度为( )
A. B. C. D.
12.(多选)如图所示,某同学站在二楼阳台边将一个篮球由静止释放,经t1=0.8 s落到水平地面上,速度为v1=7.6 m/s,篮球与地面碰撞的时间t=0.3 s,然后篮球以v2=4.7 m/s反弹,经t2=0.47 s到达最高点,则 ( )
A.篮球下落过程中的平均加速度大小为9.5 m/s2,方向竖直向下
B.篮球上升过程中的平均加速度大小为10 m/s2,方向竖直向上
C.篮球在与地面碰撞过程中的平均加速度大小为9.7 m/s2,方向竖直向上
D.篮球在与地面碰撞过程中的平均加速度大小为41.0 m/s2,方向竖直向上
13.如图所示是电火花计时器的示意图。
(1)实验过程中打点计时器所接的电源是______(填“直流电”或“交流电”)。
(2)某同学在“用打点计时器测速度”的实验中,用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况。在纸带上确定出A、B、C、D、E、F、G共7个计数点。相邻计数点间的距离所示,每两个相邻的计数点之间还有四个点未画出,打点计时器的工作频率为。打下D点时,小车的速度大小为______;打下F点时,小车的速度大小为______;小车从打下D点到打下F点过程中平均加速度大小为______。(计算结果均保的3位有效数字)
14.如图,在一个短边长为a,长边长为b的矩形场地上,跑步者(可视为质点)从A点出发以恒定速率v沿场地边缘顺时针到达B点(A、B为两边的中点),求整个过程中:
(1)跑步者总位移大小x;
(2)跑步者运动的平均速度大小;
15.如图所示,在平直轨道上小车甲水平向左直线运动,在其正前方750m处固定有一个超声波发射和接收装置乙,此时乙发出第一个向右的超声波信号,被甲反射,于信号发出4s后被接收到。在第一个信号发出2s后,乙发出第二个信号,被甲反射,于信号发出3s后被接收到。已知信号传播速度为300m/s。
(1)通过计算判断此过程甲是做加速运动还是减速运动;
(2)若已知小车在一段时间内的平均速度大小等于该段时间内中间时刻的瞬时速度大小,求小车甲在此过程中的平均加速度大小(结果保留整数)。
参考答案
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
C
D
AB
B
C
A
B
B
BC
C
D
AD
13.(1)交流电 (2)0.560 0.721 0.805
14.解:(1)位移为初位置指向末位置的有向线段,根据题意,由图可知,
跑步者总位移大小为
(2)根据题意,由公式可得,跑步者在长边上跑动的时间为
跑步者在短边上跑动的时间为
则跑步者运动的平均速度大小
(3)根据题意,以初速度方向为正方向,则初速度为,末速度为,由加速度定义式可得,跑步者运动的平均加速度为,跑步者运动的平均加速度大小为。
15.解:(1)第一次信号反射时,甲在2s内向前位移为
则甲在这2s平均速度
此时第二次信号刚好发出,则第二次信号反射时,甲在1.5s内向前位移为
可知甲在这1.5s内平均速度
可知甲做加速运动。
(2)对甲,因为小车在一段时间内的平均速度大小等于该段时间内中间时刻的瞬时速度大小,将乙发出第一个信号记为t=0时刻,则:为t1==1s 时刻的瞬时速度,为t2=s 时刻的瞬时速度,所以
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