1、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.雨滴从高空由静止下落,由于空气阻力作用,其加速度逐渐减小,直到变为零,在此过程中雨滴的运动情况是()A.速度不断减小,加速度为零时,速度最小B.速度不断增大,加速度为零时,速度最大C.位移越来越小D.速度变化率越来越大【解析】选B。雨滴做加速直线运动,加速度减小,雨滴下落的速度增加得越来越慢;加速度为零时,雨滴的速度最大,A错,B对;雨滴一直下落,位移逐渐增大,C错;加速度即为速度变化率,加速度减小,故速度变化率减小,D错。【加固训练】关于加速度,下列说法中正确的是()A.速度变化越大,加速度一定越大 B.速度变化一定,
2、所用时间越短,加速度一定越大C.速度变化越快,加速度不一定越大D.速度为零,加速度一定为零【解析】选B。根据a=可知,速度变化越大,加速度不一定越大,还要看变化的时间,故A错误;v一定,t越小,a越大,故B正确;由加速度的定义知C错误;加速度和速度的大小无关, 故D错误。2.如图所示,足球以8 m/s的速度飞来,运动员把它以12 m/s的速度反向踢出,踢球的时间为0.02 s。设飞来的方向为正方向,则足球在这段时间内的加速度为()A.200 m/s2B.-200 m/s2C.1 000 m/s2D.-1 000 m/s2【解析】选D。足球在这段时间内的加速度a=-1 000 m/s2,则D正确
3、,A、B、C错误。3.有关下列几种情境,请根据所学知识选择对情境的分析和判断的说法正确的是()点火后即将升空的火箭高速公路上沿直线高速行驶的轿车为避免发生事故紧急刹车运动的磁悬浮列车在轨道上匀速行驶军用喷气式飞机在空中沿直线匀速飞行,速度高达600 m/sA.因火箭还没运动,所以加速度一定为零B.轿车紧急刹车,速度变化很快,所以加速度很大C.匀速行驶的磁悬浮列车,因速度很大,所以加速度一定很大D.空中匀速飞行的飞机由于速度很大,加速度一定很小【解析】选B。点火后即将升空的火箭,尽管速度为零,但速度变化很快,所以加速度很大,A错;运动的磁悬浮列车在轨道上匀速行驶,军用喷气式飞机在空中沿直线匀速飞
4、行,尽管速度很大,但是做匀速直线运动,由于速度不发生变化,所以加速度为零,C、D均错;加速度是描述速度变化快慢的物理量,所以轿车紧急刹车,速度变化很快,加速度很大,B对。4.若汽车的加速度方向与速度方向一致,当加速度减小时,则()A.汽车的速度在减小B.汽车的速度先增大后减小C.当加速度减小到零时,汽车静止D.当加速度减小到零时,汽车的速度达到最大【解题指南】求解此题应把握以下两点:(1)加速度的方向决定汽车的运动性质(加速还是减速)。(2)加速度的大小决定汽车速度变化的快慢。【解析】选D。加速度方向与速度方向一致时,汽车做加速直线运动,速度一直增加,选项A、B错误。加速度减小说明速度变化越来
5、越慢,但只要加速度不为零,速度就一直增加,当加速度减小到零时,汽车速度达到最大,C错,D对。5.甲、乙为两个在同一直线上运动的物体,a甲=4 m/s2,a乙=-4 m/s2。那么,对甲、乙两物体的判断正确的是()A.甲的加速度大于乙的加速度B.甲、乙两物体的运动方向一定相反C.甲、乙两物体的加速度方向一定相反D.甲、乙的速度值都是越来越大的【解析】选C。加速度是矢量,符号不表示大小,而是表示方向,正号表示与规定的正方向相同,负号表示与规定的正方向相反,选项A错误,选项C正确;速度的方向就是物体运动的方向,甲、乙在同一直线上运动,可能同向运动,也可能反向运动,选项B错误;加速度的方向与速度方向相
6、同,物体加速,加速度方向与速度方向相反,物体减速,选项D错误。【加固训练】物体的加速度为2 m/s2,表示该物体()A.每秒运动2 mB.每经过1 s,其速度增大2 m/sC.每经过1 s,其速度变化大小为2 m/sD.每经过1 s,其速度减小2 m/s【解析】选C。物体做变速运动,不同时间段内每1 s的位移不同,A错;仅凭所给条件不能确定物体是加速还是减速,B、D错;由v=at得,每经过1 s,物体的速度变化量大小为2 m/s,C对。6.2019乒乓球全国锦标赛于7月23日8月2日在天津武清举行,许昕领衔男单种子。假设许昕接住了对手打来的速度大小为30 m/s的乒乓球,并将球以45 m/s的
7、速度反向扣杀,从接住到扣杀历时0.15 s,则乒乓球在被扣杀时加速度大小为()A.50 m/s2B.100 m/s2C.250 m/s2D.500 m/s2【解析】选D。以45 m/s方向为正方向v=45 m/s-(-30 m/s)=75 m/sa=500 m/s2,方向与45 m/s方向相同,则D正确,A、B、C错误。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)如图所示,M99是一款性能先进的大口径半自动狙击步枪。步枪枪管中的子弹从初速度为0开始,经过0.002 s的时间离开枪管被射出。已知子弹在枪管内的平均速度是600 m/s,射
8、出枪口瞬间的速度是1 200 m/s,射出过程中枪没有移动。求:(1)枪管的长度。(2)子弹在射出过程中的平均加速度。【解析】(1)枪管的长度l=vt=6000.002 m=1.2 m(2)a= m/s2=6105 m/s2方向与子弹的速度方向相同。答案:(1)1.2 m(2)6105 m/s2,方向与子弹的速度方向相同8.(14分)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的速度沿原路弹回,求:(1)罚点球的瞬间,球的加速度的大小。(2)守
9、门员挡球瞬间,球的加速度的大小。【解析】(1)设初速度的方向为正方向,由加速度公式a=得罚点球瞬间,球的加速度a1= m/s2=300 m/s2(2)守门员挡球瞬间,球的加速度a2= m/s2=-400 m/s2负号表示加速度方向与初速度方向相反。答案:(1)300 m/s2(2)400 m/s2(15分钟40分)9.(6分)(多选)结合图中说明的情境及数据,以下判断正确的是()A.高速行驶的动车组的加速度可能为零B.汽车刹车至静止时如果初速度很大,其加速度一定也很大C.在炮膛中点燃火药后的炮弹的瞬时速度、加速度可能均为零D.苏炳添在100 m比赛起跑时速度很小,但加速度很大【解析】选A、D。
10、高速行驶的动车组,速度很大但可能不变,则加速度可能为零,选项A正确;汽车刹车至静止时,初速度很大,加速度不一定大,与刹车的时间有关,选项B错误;在炮膛中点燃火药后的炮弹的瞬时速度为零,但是速度的变化率不为零,加速度不为零,选项C错误;苏炳添在100 m比赛起跑时速度很小,但是速度变化很快,加速度很大,选项D正确。10.(6分)(多选)一个物体以恒定加速度做变速直线运动,某时刻速度的大小为4 m/s,1 s后的速度大小为10 m/s,在这1 s内该物体的()A.速度变化的大小可能小于4 m/sB.速度变化的大小可能大于10 m/sC.加速度的大小可能小于4 m/s2D.加速度的大小可能大于10
11、m/s2【解析】选B、D。当两速度方向相同时,设初速度方向为正,有v0=4 m/s,vt=10 m/s,则a= m/s2=6 m/s2;当两速度方向相反时,设初速度方向为正,有v0=4 m/s,vt=-10 m/s,则a= m/s2=-14 m/s2。则B、D正确,A、C错误。11.(6分)如图所示,物体以5 m/s的初速度沿光滑的斜面向上做减速运动,经4 s滑回原处时速度大小仍为5 m/s,则物体的加速度为()A.10 m/s2,方向沿斜面向下B.0C.2.5 m/s2,方向沿斜面向下D.5 m/s2,方向沿斜面向下【解析】选C。取初速度方向为正方向,则v0=5 m/s,v=-5 m/s,t
12、=4 s,则a= m/s2=-2.5 m/s2,即加速度大小为2.5 m/s2,方向沿斜面向下。则C正确,A、B、D错误。12.(22分)有些国家的交通管理部门为了交通安全,特别制定了死亡加速度为500g(g取10 m/s2),以提醒世人,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时,将会达到这一数值。试问:(1)一辆以72 km/h的速度行驶的货车与一辆以54 km/h的速度行驶的摩托车相向而行发生碰撞,假设碰后摩托车驾驶员以72 km/h反向弹回,碰撞时间为2.110-3 s,摩托车驾驶员是否有生命危险?(2)为了防止碰撞,两车
13、的驾驶员同时紧急刹车,货车、摩托车急刹车后停下来所需时间分别为4 s、3 s,货车的加速度与摩托车的加速度大小之比为多少?【解析】(1)两车碰撞过程中,取摩托车的初速度方向为正方向,摩托车驾驶员的速度变化量为v=v2-v1=-72 km/h-54 km/h=-20 m/s-15 m/s=-35 m/s,两车相碰撞时摩托车驾驶员的加速度为a=-16 667 m/s2=-1 666.7g,1 666.7g500g,因此摩托车驾驶员有生命危险。(2)设货车、摩托车的加速度大小分别为a1、a2,根据加速度定义式得:a1=,a2=,所以a1a2=11。答案:(1)有生命危险(2)11【加固训练】爆发性的加速度往往是跑车的卖点。如图所示的这款跑车由静止加速至100 km/h只需4.2 s。(1)求此车的平均加速度大小。(2)假设普通私家车的平均加速度为3 m/s2,它们需要多长时间才能由静止加速至100 km/h?【解析】(1)末速度vt=100 km/h= m/s27.78 m/s,平均加速度a= m/s26.61 m/s2(2)所需时间t= s=9.26 s答案:(1)6.61 m/s2(2)9.26 s