1、速度变化的快慢与方向加速度 (25分钟60分)一、选择题(本题共6小题,每题6分,共36分)1.下列说法正确的是()A.加速度变大,物体一定在做加速运动B.加速度变小,物体一定在做减速运动C.加速度描述的是物体速度变化的快慢程度D.加速度大,物体的速度就大【解析】选C。加速度是描述速度变化快慢的物理量,加速度的大小与速度没有直接关系,加速度变大或变小,只能表明速度在单位时间内变化的快或慢,不能说明物体一定在做加速运动或减速运动,故C正确,A、B、D错误。2.某学习小组的同学从网上找到几幅照片,根据照片所示情景,请你判断他们对这四幅图的理解正确的是()A.当火药爆炸炮弹还没发生运动瞬间,炮弹的加
2、速度一定为零B.轿车紧急刹车时,加速度方向可能与速度方向相同C.高速行驶的磁悬浮列车的加速度可能为零D.根据图中数据可求出刘翔在110米栏比赛中任一时刻的速度【解析】选C。炮弹发射瞬间,尽管速度为零,但速度的变化率较大,即加速度不是零,A错误;轿车刹车做减速运动,a与v反向,B错误;当磁悬浮列车匀速行驶时,a=0,C正确;根据刘翔110米栏用时13秒15,可以求出刘翔运动的平均速度,求不出任一时刻的速度,D错误。【加固训练】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内速度由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
3、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【解析】选C。猎豹起跑的速度变化量为v1=30 m/s-0=30 m/s,其加速度为:a1= m/s2=7.5 m/s2;军用喷气式飞机着陆时的速度变化量为v2=540 m/s-600 m/s=-60 m/s,其加速度大小为:a2= m/s2=6 m/s2;比较可知v1a2;故C正确。3.(2020泰州高一检测)某银行向在读成人学生发放贷记卡,允许学生利用此卡存款或者短期贷款。一位同学将卡内余额类比成运动中的“速度”,将每个月存取款类比成“加速
4、度”,据此类比方法,某同学在银行账户“-500元”的情况下第一个月取出500元,第二个月取出1 000元,这个过程可以类比成运动中的()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,加速度减小D.速度减小,加速度增大【解析】选A。据题意,该同学把卡内余额类比成“速度”,第一个月取出500元,余额为-1 000元,第二个月取出1 000元,余额为-2 000元,可见余额在反向增加,说明所类比的“速度”在增加;该同学还把每个月的存取款类比成“加速度”,第一个月取500元,第二个月取1 000元,说明所类比的“加速度”在增加。所以A选项正确。4.一辆汽车正在公路上行驶,关于汽车的运动
5、,下列说法正确的是()A.汽车运动的速度改变量越大,加速度一定越大B.速度很大的汽车,其加速度可能很小,但不能为零C.汽车加速度很大时,其速度一定很大D.某时刻汽车速度为零,其加速度可能很大【解析】选D。汽车的速度改变量越大,加速度不一定越大,因为加速度与速度改变量和时间间隔两个因素有关,选项A错误;速度很大的汽车,加速度可能很小,也可能为零,例如匀速行驶的汽车,选项B错误;汽车速度为零时,加速度可能很大,例如汽车刚启动时,选项D正确,C错误。5.一枚玩具火箭由地面竖直向上发射,其速度与时间的关系如图所示,则()A.t2时刻玩具火箭距地面最远B.t3时刻玩具火箭回到出发点C.t2t3时间内,火
6、箭在向下降落D.t2t3时间内加速度的大小最大【解析】选D。根据v-t图像可知,玩具火箭在0t3时间内的速度一直为正,即一直向上运动,t3时刻玩具火箭距离地面最远,故选项A、B、C错误;v-t图像的斜率表示加速度,故t2t3时间内加速度的大小最大,故选项D正确。6.如图所示是某质点做直线运动的速度时间图像,由图像可知()A.第3 s内质点处于静止状态B.质点在1 s末与6 s末的运动方向相反C.质点在第1 s内和第6 s内的加速度方向相同D.质点在02 s内的加速度大于46 s内的加速度【解析】选D。第3 s内质点做速度为2 m/s的匀速直线运动,故A项错误;速度的符号表示速度的方向,则知质点
7、在1 s末与6 s末的运动方向相同,故B项错误;图像的斜率表示质点的加速度,质点在第1 s内和第6 s内的加速度方向相反,故C项错误;斜率越大,加速度越大,则知质点在02 s内的加速度大小大于46 s的加速度,故D项正确。二、计算题(本题共2小题,共24分。要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要标明单位)7.(10分)(2020德州高一检测)足球运动员在罚点球时,球获得30 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0.3 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速度沿原路弹回,求:(1)罚点球的瞬间,球的加速度的大
8、小;(2)守门员挡球瞬间,球的加速度的大小。【解析】以初速度方向为正方向。(1)a1= m/s2=300 m/s2(2)a2= m/s2=-400 m/s2,故球的加速度大小为400 m/s2,方向与初速度方向相反答案:(1)300 m/s2(2)400 m/s28.(14分)汽车从甲地运动到100 km以外的乙地,问:(1)汽车先从静止开始做匀加速直线运动,其10 s后速度达到72 km/h,则其在此过程中的加速度大小是多少?(2)汽车加速到72 km/h后,保持匀速行驶,某时刻发现汽车有故障,用了20 s刹车,求汽车刹车过程的加速度大小。【解析】以初速度方向为正方向。(1)汽车从静止开始加
9、速,初速度为0,10 s末速度达到v =72 km/h=20 m/s,由加速度定义可知:a= m/s2=2 m/s2(2)刹车过程中,初速度v0 =72 km/h=20 m/s,20 s末速度减小到0,由加速度定义可知:a= m/s2=-1 m/s2,其中负号表示加速度方向与初速度方向相反。答案:(1)2 m/s2(2)1 m/s2 (15分钟40分)9.(6分)(多选)汽车的加速性能是反映汽车性能的重要指标。速度变化得越快,表明它的加速性能越好。如图为研究甲、乙、丙三辆汽车加速性能得到的v-t图像,根据图像可以判定()A.甲车的加速性能最好B.乙车比甲车的加速性能好C.丙车比乙车的加速性能好
10、D.乙、丙两车的加速性能相同【解析】选B、D。从图像可判断:乙、丙两车的加速度大小相等,且比甲车的加速度大,所以乙、丙两车的加速性能相同,且比甲车的加速性能好,所以选项B、D正确,A、C错误。10.(6分)(多选)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,那么对甲、乙两物体判断正确的是()A.甲的加速度与乙的加速度大小相等B.甲做加速直线运动,乙做减速直线运动C.甲的速度比乙的速度变化快D.每经过1 s,甲的速度增加4 m/s【解析】选A、B、D。加速度的正负表示方向,绝对值表示大小,甲、乙加速度大小相等,A项正确;甲的加速度与速度同向,所以做加速运动,
11、乙的加速度与速度方向相反,所以做减速运动,B项正确;加速度大小表示速度变化的快慢,甲、乙速度变化一样快,C项错误;由v=at可知每经过1 s,甲的速度增加4 m/s,D项正确。11.(6分)(多选)(2020长春高一检测)关于位移、路程、速度、速率和加速度之间的关系,下列说法中正确的是()A.即使物体做直线运动,位移的大小和路程也不一定相等B.只要物体做直线运动,位移的大小和路程就一定相等C.只要物体的加速度不为零,它的速度总是在发生变化D.平均速率一定等于平均速度的大小【解析】选A、C。如果物体做直线运动时出现往返,则位移的大小小于路程,故A项正确,B项错误。v=at,只要物体的加速度不为零
12、,速度一定在发生变化,故C项正确。平均速率是物体通过的路程与所用时间的比值,平均速度是物体通过的位移与所用时间的比值。同一段运动,物体的路程大于等于物体位移的大小,则物体的平均速率一定大于等于平均速度的大小,故D项错误。【加固训练】(多选)我国列装的隐形战机歼-20,在某次飞行中,由静止开始加速,当加速度a不断减小至零时,飞机刚好起飞,则此过程中飞机的()A.速度不断增大,位移不断减小B.速度不断增大,位移不断增大C.速度增加越来越快,位移增加越来越快D.速度增加越来越慢,位移增加越来越快【解析】选B、D。飞机做加速运动,加速度方向与速度方向相同,加速度减小,速度增大,由于速度的方向不变,则位
13、移不断增大,故A错误,B正确;因为加速度逐渐减小,可知速度增加得越来越慢,当加速度减小到零,速度最大,位移继续增大,位移增加快慢用速度衡量,故位移增加越来越快,故D正确,C错误。所以B、D正确,A、C错误。12.(22分)小明为了探究斜面上物块的运动情况,在t=0时刻对物块施加一平行于斜面向上的力,使其沿斜面向上运动,如图甲所示,并用速度传感器探究物块的速度随时间的变化规律,得到v-t图像如图乙所示。(1)由图乙分析物块在第1 s末与第4 s末的速度大小。(2)求物块分别在02 s、25 s以及58 s时间内的加速度。【解析】(1)由题图乙知,物块在第1 s末与第4 s末的速度大小分别为v1=5 m/s、v4=10 m/s(2)以沿斜面向上方向为正方向。v2=v5=10 m/s,v8=5 m/s,则物块在02 s内的加速度a1= m/s2=5 m/s2,方向沿斜面向上;物块在25 s内做匀速直线运动,加速度a2=0;物块在58 s内的加速度a3= m/s2=- m/s2,负号表示加速度方向沿斜面向下。答案:(1)5 m/s10 m/s(2)5 m/s2,方向沿斜面向上0 m/s2,方向沿斜面向下