高中物理 第一章 运动的描述 5 速度变化快慢的描述加速度检测 新人教版必修1
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第一章运动的描述第5节速度变化快慢的描述--加速度【思维导图】【微试题】1. 下列所描述的运动中,有可能的是( )A.速度变化的方向为正,加速度的方向为负B.物体加速度增大,速度反而越来越小C.速度越来越大,加速度越来越小D.加速度既不与速度同向,也不与速度反向【答案】BCD2. 下列所描述的运动中,可能的是()A.速度不变,加速度很小B.速度变化方向为正,加速度方向为负C.速度变化越来越快,加速度越来越小D.速度越来越大,加速度越来越小【答案】D3. 图是甲、乙两物体做直线运动的v-t图象.下列表述正确的是()A.乙做匀加速直线运动B.0~1 s内甲和乙的位移相等C.甲和乙的加速度方向相同D.甲的加速度比乙的小【答案】A4. 足球运动员在罚点球时,球获得30 m/s 的速度做匀速直线运动,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 沿原路返回,假设足球在空中飞行时速度大小不变.求:(1)罚球瞬间,球的加速度大小为多少?(2)接球瞬间,球的加速度大小为多少? 【答案】(1)300 2m/s (2)400 2m/s【解析】:(1)罚球瞬间球的初速度v 1=0,末速度即球离开脚时的速度v 2=30 m/s ,所以球的加速度a 1=11t v ∆∆=112t v v ∆-=1.0030-2m/s =300 2m/s . (2)守门员接球瞬间球的初速度v 0=30 m/s ,末速度v t =-10 m/s,所以球的加速度a 2=22t v ∆∆ =20t v v t ∆-=1.03010-- 2m/s =-400 2m/s . 负号表示与初速度方向相反.。
1.5 速度变化快慢的描述-加速度课后巩固作业时间:45分钟一、单项选择题1.关于速度、速度的变化和加速度的关系,下列说法中错误的是()A.速度变化的方向为正,加速度的方向为负B.物体加速度增大,速度反而越来越小C.速度越来越大,加速度反而越来越小D.加速度既不与速度同向,也不与速度反向2。
如图所示,做直线运动的物体在t1、t3两时刻对应的纵坐标绝对值相同,下列说法正确的是()A.t1、t3两时刻加速度等值反向B.t2时刻速度和加速度均为零C.t1、t3两时刻速度相同D.图象中各时刻加速度均相同3.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,踢球时间是0。
2 s,设球飞来的方向为正方向,则足球在这段时间内的平均加速度是( )A.-200 m/s2 B.200 m/s2C.-100 m/s2 D.100 m/s24.沿直线运动的一列火车和一辆汽车在开始计时及每过1 s的速度分别为v1和v2,如下表所示:t/s0123 4 火车v1/(m·s-1)18。
017。
517.016。
516.0汽车v2/(m·s-1)9。
811.012.213.414.6 从表中数据可以看出()A.火车的速度变化较慢B.汽车的加速度较小C.火车的位移在减小D.汽车的位移在减小5.如图所示,甲、乙、丙三物体从同一地点沿同一方向做直线运动,在t1时刻,三物体相比( )①v甲=v乙=v丙;②x甲〉x乙>x丙;③a丙>a乙〉a甲;④甲、丙之间距离最大;⑤甲、乙、丙相遇.A.①②③正确B.②③④正确C.①②③④正确D.全正确二、多项选择题6.雨滴从高空下落,由于空气阻力作用,其加速度逐渐减小,直到为零,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.速度一直保持不变D.速度的变化率越来越小7.有下列①②③④所述的四种情景,请根据所学知识从A、B、C、D四个选项中选择对情景的分析和判断正确的说法()①点火后即将升空的火箭②高速公路上沿直线高速行驶的轿车为避免事故紧急刹车③运行的磁悬浮列车在轨道上高速行驶④太空的空间站在绕地球匀速转动 A .因为火箭还没运动,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 .高速行驶的磁悬浮列车,因速度很大,所以加速度也一定很大D .尽管空间站做匀速转动,但加速度不为零 8.某物体运动的速度图象如图所示,根据图象可知( ) A .0~2 s 内的加速度为1 m/s 2B .4~5 s 内的加速度为2 m/s 2C .第1 s 末与第3 s 末的速度方向相同D .第1 s 末与第5 s 末加速度方向相同答案1.A 由加速度的定义可知,速度变化的方向为正,加速度的方向为正,选项A 说法错误;物体做减速运动时,物体加速度增大,速度反而越来越小,B 说法正确;若物体做加速度逐渐减小的加速运动,速度越来越大,加速度反而越来越小,选项C 说法正确;在曲线运动中,加速度既不与速度同向,也不与速度反向,可以与速度方向垂直,选项D 说法正确.2.D 图线的斜率没变,说明加速度不变,选项A 错误、D 正确;t 2时刻物体的速度为零,但加速度不为零,选项B 错误;t 1、t 3两时刻速度大小相等,但方向相反,选项C 错误.3.C 由加速度的定义式可得a =Δv Δt =v -v 0Δt=错误!=-100 m/s 2,因此选C 。
速度变化快慢的描述——加速度1.理解加速度的概念,知道加速度是表示速度变化快慢的物理量,知道它的定义、公式、符号和单位。
2.知道加速度是矢量,知道加速度的方向始终跟速度变化的方向一致。
3.知道加速度与速度的区别和联系;知道加速度大小决定速度改变的快慢;知道加速度与速度的方向决定速度随时间是增加还是减少。
4.能从变速直线运动的v t 图像理解加速度的意义。
一、加速度1.定义:速度的□01变化量与发生这一变化□02所用时间的比值。
2.公式:a =□03Δv Δt。
3.物理意义:表示速度□04变化快慢的物理量。
4.单位:在国际单位制中,加速度的单位是□05米每二次方秒,符号是□06m/s 2或m ·s -2。
5.矢量性:加速度是□07矢量,它既有大小,也有□08方向。
二、加速度的方向1.加速度的方向:加速度a 的方向与□01速度的变化量Δv 的方向相同。
2.加速度方向与初速度方向的关系:在直线运动中,如果速度增加,即加速运动,加速度的方向与初速度的方向□02相同;如果速度减小,即减速运动,加速度的方向与初速度的方向□03相反。
三、从v t 图像看加速度1.v t 图像反映了物体的□01速度随时间的变化规律。
2.速度均匀变化的直线运动的v t 图像是一条□02倾斜的直线,直线的□03斜率k 表示加速度,即a =□04Δv Δt(如图所示)。
判一判(1)加速度的大小反映了速度变化的快慢。
( )(2)速度变化越大,加速度越大。
( )(3)加速度是矢量,加速度的方向与速度方向相同。
( )(4)当加速度与速度方向相同但加速度在减小时,物体做加速运动。
( )(5)物体A 的加速度为a A =2 m/s 2,则物体做加速运动。
( )(6)物体A 的加速度为a A =2 m/s 2,B 的加速度为a B =-3 m/s 2,则A 的加速度小于B 的加速度。
第1课时速度、平均速度、瞬时速度的理解必备知识基础练进阶训练第一层知识点一速度1.(多选)A.通过的路程越长,速度越大B.所用的时间越少,速度越大C.速度是表示物体运动快慢的物理量D.20 km/h的速度小于15 m/s2.(多选)下列关于速度的说法正确的是( )A.速度是描述物体位置变化的物理量B.速度方向就是物体运动的方向C.匀速直线运动的速度方向可以变化D.匀速直线运动的速度方向不变3.(多选)甲、乙两质点在同一直线上匀速运动,设向右为正,甲质点的速度为2 m/s,乙质点的速度为-4 m/s,则可知( )A.乙质点的速度大于甲质点的速度B.因为(+2)>(-4),所以甲质点的速度大于乙质点的速度C.这里的正、负号的物理意义是表示运动的方向D.若甲、乙两质点同时由同一点出发,则10 s后甲、乙两质点相距60 m知识点二平均速度、瞬时速度4.A.平均速度就是速度的平均值B.速率是指瞬时速度的大小C.火车以v经过某一段路,v是指瞬时速度D.子弹以v从枪口射出,v是平均速度5.关于瞬时速度,下列说法中不正确的是( )A.瞬时速度是矢量,能精确地描述物体运动的快慢和方向B.瞬时速度是物体在某一段位移内的速度C.匀速直线运动是瞬时速度不变的运动D .瞬时速度是运动物体在某一时刻或某个位置的速度6.一辆汽车沿平直公路行驶,开始以54 km/h 的速度行驶了全程的14,接着以速度v 行驶其余的34的路程,已知全程的平均速度为72 km/h,则v 等于( )A .22.5 km/hB .81 km/hC .80 km/hD .90 km/h关键能力综合练进阶训练第二层一、单项选择题1.用如图所示的装置可以近似测出气垫导轨上滑块的瞬时速度.已知固定在滑块上的遮光条的宽度为5.0 mm,遮光条经过光电门的遮光时间为0.05 s .则滑块经过光电门位置时的速度大小为( )A .0.10 m/sB .100 m/sC .5.0 m/sD .0.50 m/s2.如图所示,物体沿曲线ABCDE 运动,在AB 、ABC 、ABCD 、ABCDE 四段轨迹所用的时间分别是1 s 、2 s 、3 s 、4 s .已知方格的边长为1 m .下列说法正确的是( )A .物体在AB 段的平均速率为1 m/s B .物体在BC 段的平均速度为 2 m/sC .物体在CD 段的平均速度与在DE 段的平均速度相同 D .物体在B 点的速度等于在AC 段的平均速度 3.如图所示,王明骑自行车由静止沿直线运动,他在第1 s内、第2 s内、第3 s内、第4 s 内通过的位移分别为1 m、2 m、3 m、4 m,下列有关王明在这4 s内运动的说法中正确的是( ) A.王明在4 s内的速度一直增大B.王明在4 s内任意时刻的瞬时速度不可能小于1 m/sC.王明4 s内的平均速度为2.5 m/sD.王明1 s末的速度为1 m/s4.(易错题)物体通过两段连续相等位移的平均速度分别为v1=10 m/s,v2=15 m/s,则物体在整个运动过程中的平均速度是( )A.12.5 m/s B.12 m/sC.12.75 m/s D.11.75 m/s5.(易错题)在一次爬山比赛中,某人从山脚爬上山顶,然后又沿原路返回到山脚.上山的平均速率为v1,下山的平均速率为v2,则此人往返一次的平均速度的大小和平均速率是( )A.v1+v22,v1+v22B.v1-v22,v1v22C.0,v1-v2v1+v2D.0,2v1v2v1+v2二、多项选择题6.三个质点A、B、C的运动轨迹如图所示,三个质点同时从N点出发,同时到达M点,运动过程中都没有停留也不返回,则下列说法中正确的是( )A.三个质点从N到M的平均速度相同B.B质点从N到M的平均速度方向与任意时刻的瞬时速度方向相同C.到达M点时的瞬时速率一定是质点A最大D.三个质点从N到M的平均速率相同7.对平均速度的理解,下列说法正确的是( )A.平均速度的方向就是这段时间位移的方向B.利用公式v=xt求得的速度是平均速度C.变速直线运动在不同时间段的平均速度一定不相等D.匀速直线运动中的任何一段时间内的平均速度均相等8.(探究题)汽车在高速公路上超速是非常危险的,为防止汽车超速,高速公路都装有测汽车速度的装置.如图甲所示为超声波测速仪测汽车速度的示意图,测速仪A 可发出并接收超声波信号,根据发出和接收到的信号可以推测出被测汽车的速度.如图乙所示是以测速仪所在位置为参考点,测速仪连续发出的两个超声波信号的x -t 图像,则( )A .汽车离测速仪越来越近B .在汽车反射两个超声波信号的时间间隔内,汽车通过的位移为x 2-x 1C .汽车在t 1~t 2时间内的平均速度为x 2-x 1t 2-t 1D .超声波信号的速度是x 2t 2学科素养升级练进阶训练第三层1.将一小球竖直向上抛出,经时间t 回到抛出点,此过程中上升的最大高度为h .在此过程中,小球运动的路程、位移和平均速度分别为( )A .路程2h 、位移0、平均速度2h tB .路程2h 、位移0、平均速度0C .路程0、位移2h 、平均速度0D .路程2h 、位移h 、平均速度2ht2.下列位移—时间图像中,均表示物体做直线运动,其中表示物体做匀速直线运动且速度为2 m/s 的图像是( )3.某人骑自行车沿一斜坡从坡底到坡顶,再从坡顶到坡底往返一次,已知上坡时的平均速度大小为4 m/s,下坡时的平均速度大小为6 m/s,则此人往返一次的平均速度大小与平均速率分别是( )A.10 m/s,10 m/s B.5 m/s,4.8 m/sC.10 m/s,5 m/s D.0,4.8 m/s4.(真实情境—生活情境)一人看到闪电12.3 s后听到雷声.已知空气中的声速约为330~340 m/s,光速为3×108m/s,于是他用12.3除以3很快估算出闪电发生位置到他的距离为4.1 km.根据你所学的物理知识可以判断( )A.这种估算方法是错误的,不可采用B.这种估算方法可以比较准确地估算出闪电发生位置与观察者间的距离C.这种估算方法没有考虑光的传播时间,结果误差很大D.即使声速增大2倍以上,本题的估算结果依然正确5.(真实情境—学术情境)下面的文字来自一篇报道:“G1次中国标准动车组‘复兴号’驶出北京南站,瞬间提速.15分钟后,激动人心的数字出现在屏幕上:350千米/小时!历经4小时28分钟的飞驰,抵达上海虹桥站.350公里时速的正式运营,标志着我国成为世界高铁商业运营速度最高的国家.”(1)屏幕上的数字“350千米/小时”指的是什么速度?(2)你能计算列车从北京南站到上海虹桥站行驶的路程吗?第2课时 实验:用打点计时器测量平均速度和瞬时速度必备知识基础练进阶训练第一层1.(多选)使用打点计时器时应注意( )A .无论使用电磁打点计时器还是电火花计时器,都应该把纸带穿过限位孔,再把套在轴上的复写纸压在纸带的上面B .使用打点计时器时应先拉动纸带,再接通电源C .使用打点计时器时,拉动纸带的方向应与限位孔平行D .打点计时器只能连续工作较短时间,打点之后要立即关闭电源2.如图所示是同一打点计时器打出的4条纸带,在图示记录的时间内( )A .纸带均做匀速运动B .丙纸带的平均速度最大C .丁纸带的平均速度最大D .乙和丁纸带的平均速度一样大3.在“练习使用打点计时器”实验中,利用重物牵引小车,用电磁打点计时器打点,f =50 Hz,得到一条清晰的纸带.取其中的A 、B 、C 等7个点进行研究,这7个点和刻度尺标度的对应位置如图所示.(1)小车向________运动(相对图中方位,填“左”或“右”); (2)A 点到D 点的距离是________ cm ;(3)如果当时交变电流的频率是f =51 Hz,而计算时仍按f =50 Hz 处理,那么速度的测量值将________(填“偏大”“偏小”或“相等”)(已知T =1f).4.某同学在做“练习使用打点计时器”实验时打出的纸带如图所示,每两个计数点之间还有四个计时点没有画出,图中已标出相邻两计数点间的距离,打点计时器的电源频率为50 Hz(结果保留三位有效数字).(1)图中纸带右端和运动物体相连,由此推测物体的运动是________(填“加速”或“减速”)运动.(2)在打出3、6这两点的时间间隔中,纸带运动的平均速度是________ m/s.(3)如果要求不是很精确,用平均速度可以粗略地代替某点瞬时速度,那么,物体在打计数点4时的瞬时速度更接近于________.5.在测定速度的实验中,使用打点计时器测小车的速度,实验得到的一条纸带如图所示,0、1、2、3、4是选用的计数点,每相邻两计数点间还有3个打出的点没有在图上标出.图中还画出了实验时将毫米刻度尺靠在纸带上进行测量的情况,读出图中所给的测量点的读数分别是________、________、________和________.1、3两点间的平均速度是________ m/s,1、4两点间的平均速度是________ m/s,2点的速度更接近于________ m/s.关键能力综合练进阶训练第二层一、单项选择题1.如图所示装置可测出气垫导轨上滑块的速度.已知固定在滑块上的遮光条的宽度为0.60 cm,遮光条经过光电门的遮光时间为0.020 s,则遮光条经过光电门的平均速度大小为( ) A.0.20 m/s B.0.30 m/sC.0.60 m/s D.3.0 m/s二、多项选择题2.以下是练习使用电磁打点计时器的部分实验步骤,其中有错误的操作是( )A .把打点计时器固定在木板上,让纸带从复写纸上方穿过限位孔B .把打点计时器的两个接线柱分别接上导线,与约8 V 低压交流电源相连C .先用手水平地拉动纸带,然后打开电源开关D .取下纸带,用刻度尺测量最后一个点与计时起点的距离是x 0,用公式v =x 0t计算纸带运动的平均速度三、填空题3.用气垫导轨和数字计时器能更精确地测量物体的瞬时速度.如下图所示,滑块在牵引力作用下先后通过两个光电门,配套的数字毫秒计记录了遮光板通过第一个光电门的时间为Δt 1=0.29 s,通过第二个光电门的时间为Δt 2=0.11 s,已知遮光板的宽度为3.0 cm,则滑块通过第一个光电门的速度为________,通过第二个光电门的速度为________.4.(易错题)用打点计时器可测纸带运动的时间和位移.下面是没有按操作顺序写的不完整的实验步骤,按照你对实验的理解,在各步骤空白处填上适当的内容,然后按实际操作的合理步骤,将各步骤的字母代号顺序写在空白处.A .在电磁打点计时器的两接线柱上分别接上导线,导线的另一端分别接在50 Hz 的低压________(选填“交流”或“直流”)电源的两个接线柱上;B .把电磁打点计时器固定在桌子上,让纸带穿过________(选填“插孔”或“限位孔”),并压在________(选填“白纸”或“复写纸”)下面;C .用刻度尺测量从计时开始点到最后一个点间的距离Δx ;D .切断电源,取下纸带,如果共有6个清晰的点,则这段纸带记录的时间Δt =________;E .打开电源开关,再用手水平地拉动纸带,纸带上打下一系列小点;F .利用公式v =ΔxΔt计算纸带运动的平均速度. 实验步骤的合理顺序是________.5.如图所示,打点计时器所用电源的频率为50 Hz,某次实验中得到一条纸带,用毫米刻度尺测出各点间的距离为:AC =14.0 mm,AD =25.0 mm.那么由此可以算出纸带在AC 间的平均速度为________ m/s,纸带在AD 间的平均速度为________ m/s ;B 点的瞬时速度更接近于________ m/s.6.某同学在做“练习使用打点计时器”实验时打出的纸带如图所示,每两点之间还有四个点没有画出来,图中上面的数字为相邻两点间的距离,打点计时器的电源频率为50 Hz.(1)相邻两个计数点间的时间为 ________ s.(2)打第五个计数点时纸带的速度v5=________ m/s(保留三位有效数字).四、非选择题7.(探究题)一个小球从斜面上滚下,用每秒闪光10次的闪光照相机记录小球运动情况的照片如下图所示.问:(1)照片中小球从A点运动到D点的时间是多少?(2)影像C对应小球的速度是多少?(3)在整个运动过程中,小球的速度如何变化?学科素养升级练进阶训练第三层1.如图所示,气垫导轨上滑块经过光电门时,其上的遮光条将光遮住,电子计时器可自动记录遮光时间Δt .测得遮光条的宽度为Δx ,用ΔxΔt近似代表滑块通过光电门时的瞬时速度.为使ΔxΔt更接近瞬时速度,正确的措施是( ) A .换用宽度更窄的遮光条 B .提高测量遮光条宽度的精确度 C .使滑块的释放点更靠近光电门 D .增大气垫导轨与水平面的夹角2.(真实情境—学术情境)如图甲所示是一种速度传感器的工作原理图,在这个系统中,B为一个能发射超声波的固定小盒子,工作时小盒子B 向被测物体发出短暂的超声波脉冲,超声波被运动的物体反射后又被B 盒接收,从B 盒发射超声波开始计时,经时间t 0再次发射超声波脉冲,图乙是连续两次发射的超声波的x -t 图像,则下列说法正确的是( )A .超声波的速度v 声=x 2t 2B .超声波的速度v 声=x 1t 1C .物体的平均速度v =2x 2-x 1t 2-t 1+t 0D .物体的平均速度v =2x 2-x 1t 2-t 1+2t 03.(真实情境—生活情境)(多选)利用光敏电阻制作的光传感器,记录了传送带上工件的输送情况.如图甲所示为某工厂成品包装车间的光传感记录器,光传感器B 能接收到发光元件A 发出的光.每当工件挡住A 发出的光时,光传感器就输出一个电信号,并在屏幕上显示出电信号与时间的关系,如图乙所示.若传送带始终匀速运动,每两个工件间的距离为0.1 m,则下述说法正确的是( )A .传送带运动的速度是0.1 m/sB .传送带运动的速度是0.2 m/sC .该传送带每小时输送3600个工件D .该传送带每小时输送7200个工件第3节 位置变化快慢的描述——速度 第1课时 速度、平均速度、瞬时速度的理解必备知识基础练1.解析:速度是物体通过的位移与通过这段位移所用时间的比值,是表示物体运动快慢的物理量,故C 正确.由速度的定义式v =x t可知,物体通过的位移大,速度不一定大,还要看运动的时间,而且路程长,物体的位移也不一定大,故A 错误.由速度的定义式v =x t可知,物体所用的时间越少,速度不一定越大,还要看位移的大小,故B 错误.20 km/h =203.6 m/s<15 m/s,即20 km/h 的速度小于15 m/s,故D 正确.答案:CD2.解析:速度是描述物体运动快慢的物理量,A 错误;速度方向就是物体运动的方向,B 正确;匀速直线运动是速度不变的运动,C 错误,D 正确.答案:BD3.解析:速度是矢量,其正、负号表示运动方向,故A 、C 正确,B 错误;甲、乙两质点在同一直线上沿相反方向运动,10 s 后甲、乙两质点相距2×10 m+4×10 m=60 m,故D 正确.答案:ACD4.解析:平均速度是指物体在一段时间内或者一段位移内平均运动快慢,不是速度的平均值,平均速度对应一段位移或者一段时间;瞬时速度是指物体经过某一位置或在某一瞬间时的速度大小,对应的是一个位置或者某一瞬间;速率指瞬时速度的大小.答案:B5.解析:瞬时速度是矢量,表示某一时刻或者某个位置时物体的运动快慢,能精确地描述物体运动的快慢和方向,A 、D 正确,B 错误;匀速直线运动过程中速度恒定不变,即每一时刻的速度都是相同的,C 正确.答案:B6.解析:设全程的位移为4x ,则汽车以速度v 1=54 km/h 行驶了前x 的位移,以速度v 行驶了后3x 的位移.则汽车通过前14位移的时间t 1=x v 1;汽车通过后34位移的时间t 2=3xv ,全程平均速度v =4xt 1+t 2,解得:v =81 km/h,选项B 正确. 答案:B关键能力综合练1.解析:由于遮光条宽度很小,故可将遮光条通过光电门时的平均速度当成瞬时速度,滑块经过光电门时的速度v =d Δt =0.005 m 0.05 s=0.10 m/s,故A 正确. 答案:A2.解析:物体在AB 段的路程大于1 m,所以物体在AB 段的平均速率v =s t >11m/s =1 m/s,故A 错误;物体在BC 段的位移大小为x BC =12+12m = 2 m,所以物体在BC 段的平均速度vBC=x BC t =21m/s = 2 m/s,方向由B 指向C ,故B 正确;物体在CD 段的位移大小为x CD =2 m,所以物体在CD 段的平均速度v CD =x CD t =21m/s =2 m/s,方向竖直向上,物体在DE 段的位移大小为x DE =2 m,所以物体在DE 段的平均速度v DE =x DE t =21m/s =2 m/s,方向水平向左,故C 错误;根据公式v =x t可知,当物体的位移无限小,时间无限短时,物体的平均速度可以代替某点的瞬时速度,位移越小,平均速度越能代表某点的瞬时速度,则由题图可知物体在B 点的速度不等于在AC 段的平均速度,故D 错误.答案:B3.解析:题目只给出王明在每秒内的位移大小,不能确定具体的运动情况,也不能确定任意时刻的瞬时速度大小,故A 、B 、D 错误;根据平均速度公式可知,王明在4 s 内的平均速度为v =x 1+x 2+x 3+x 44 s=1 m +2 m +3 m +4 m4 s=2.5 m/s,故C 正确.答案:C4.解析:设整个过程的总位移为2x ,则物体通过第一段位移所用时间为t 1=xv 1,物体通过第二段位移所用时间为t 2=x v 2,则物体在整个运动过程中的平均速度为v =2xt 1+t 2,代入数据得v =2v 1v 2v 1+v 2=2×10×1510+15m/s =12 m/s,故选项B 正确.答案:B5.解析:设从山脚到山顶的路程为x .此人往返一次对应的位移Δx =0,其平均速度v =Δx Δt =0.平均速率等于路程与时间的比值,往返一次的平均速率为v =x +x x v 1+x v 2=2v 1v 2v 1+v 2,故选D. 易错分析:位移是初位置指向末位置的有向线段,是矢量;路程是物体运动轨迹的长度,是标量,位移的大小总是小于或等于路程,只有物体做单向直线运动时,位移的大小才等于路程;平均速度=位移/时间,是矢量,平均速率=路程/时间,是标量,因位移的大小总是小于或等于路程,所以平均速度的大小总是小于或等于平均速率.答案:D6.解析:位移是指从初位置到末位置的有向线段,它们的位移都是从N 到M ,位移是相等的,所用时间相同,故平均速度相同,故A 正确;B 质点做单向直线运动,从N 到M 的平均速度方向与任意时刻的瞬时速度方向相同,故B 正确;三个质点到达M 点时的瞬时速度大小无法判断,故C 错误;平均速率等于路程与时间的比值,由于三个质点所用时间相等,路程不等,则平均速率不相等,故D 错误.答案:AB7.解析:平均速度由v =x t求得,其方向就是这段时间内位移的方向,故A 、B 正确;在变速直线运动中,不同时间段的平均速度一般不相等,也可能相等,而匀速直线运动中任意一段时间内的平均速度必相等,故C 不正确,D 正确.答案:ABD8.解析:第二次超声波反射时的距离x 2>x 1,说明距离变大,汽车离测速仪越来越远,故A 错误;由题图可知第一次超声波碰到车反射时的时刻为t 1,位移为x 1,第二次超声波碰到车反射时的时刻为t 2,位移为x 2,故在两个超声波信号反射时的时间间隔内,汽车通过的位移为x 2-x 1,故B 正确;两次反射时汽车通过的位移为x 2-x 1,时间为t 2-t 1,则汽车的平均速度为x 2-x 1t 2-t 1,故C 正确;运动位移x 2的时间不是t 2,根据图像可知超声波的速度为x 1t 1,故D 错误.答案:BC学科素养升级练1.解析:路程与轨迹有关,位移与初、末位置有关,平均速度等于位移与时间的比值.所以小球运动的路程为2h ,位移为0,平均速度为0,选项B 正确.答案:B2.解析:由于x -t 图像的斜率表示速度,则由图像可得出v A =24 m/s =12 m/s,v B =63 m/s=2 m/s,v C =-63 m/s =-2 m/s,D 图表示物体做变速运动,由此可得出,B 正确,A 、C 、D 均错误.答案:B3.解析:此人往返一次的位移为0,由平均速度的定义式可知,此人往返一次的平均速度的大小为0,设由坡顶到坡底的路程为s ,则全过程的平均速率为v =2ss v 1+s v 2=2v 1v 2v 1+v 2=4.8 m/s,故选项D 正确.答案:D4.解析:光速和声速相差很大,在传播约4.1 km 的距离时,光运动的时间非常短,对于估算来说可以忽略,其计算方法是声速v =340 m/s =0.34 km/s,所以x =vt =0.34 km/s×t ≈t3km.显然声速加倍后本题估算结果不再成立.点评:本题考查匀速直线运动的规律,通过测定距离,认识估算原理,考查学生的理解能力,解答本题时要抓住主要矛盾,忽略次要矛盾.答案:B5.解析:(1)屏幕上的数字“350千米/小时”指的是列车当时的瞬时速率.(2)由于前15分钟的运动情况不明确,则无法计算列车从北京南站到上海虹桥站行驶的路程.第2课时 实验:用打点计时器测量平均速度和瞬时速度必备知识基础练1.解析:电磁打点计时器使用复写纸,电火花计时器不用复写纸,故A 错;实验时应当先接通电源,再拉动纸带,故B 错;为减小摩擦,拉动纸带的方向应当与限位孔平行,故C 正确;打点计时器不能长时间连续工作,故D 正确.答案:CD2.解析:甲、乙、丙纸带上点与点之间的距离不均匀,故甲、乙、丙不是做匀速运动,故A 错误;丙纸带上的点迹最多,则所用时间最长,而且位移小,故平均速度最小,故B 错误;甲、乙、丁上均有5个点,但丁上第一个点和第五个点之间的距离最大,故丁的平均速度最大,故C 正确,D 错误.答案:C3.解析:(1)由纸带可知,相等时间内,从左向右点与点间隔越来越大,而小车在重物的牵引下速度越来越快,所以小车向左运动.(2)由图可知,A 点到D 点的距离是4.15 cm.(3)如果当时交变电流的频率为51 Hz,f >50 Hz,那么实际打点周期偏小,根据运动学公式v =xt,真实的速度值将大于测量值,所以速度的测量值与速度的真实值相比会偏小. 答案:(1)左 (2)4.13~4.17 (3)偏小4.解析:(1)由于纸带右端和运动物体相连,因此右端先打点,由纸带上点迹分布情况可知物体做减速运动;(2)在打出3、6这两点的时间间隔中,纸带运动的平均速度v =11.00+12.90+15.10×10-20.3m/s =1.30 m/s ;(3)由于物体做变速运动,故物体在打计数点4时的瞬时速度更接近于3和5这两个点之间的平均速度,可得v 4=11.00+12.90×10-20.2m/s =1.20 m/s.答案:(1)减速 (2)1.30 (3)1.205.解析:由毫米刻度尺可读出0、1、3、4点的读数分别是10.00 cm 、12.60 cm 、22.60 cm 、30.00 cm.由题意知各计数点间的时间间隔Δt =4×0.02 s=0.08 s,由读数可得1、3两点和1、4两点间的位移大小分别是Δx 1=22.60 cm -12.60 cm =10.00 cm, Δx 2=30.00 cm -12.60 cm =17.40 cm,则1、3和1、4两点间的平均速度分别是v 1=Δx 1Δt 1=10.00×10-20.16 m/s =0.625 m/s,v 2=Δx 2Δt 2=17.40×10-20.24m/s =0.725 m/s,1、3两点更接近于2点,故2点的瞬时速度更接近于1、3两点间的平均速度0.625 m/s. 答案:10.00 cm 12.60 cm 22.60 cm 30.00 cm 0.625 0.725 0.625关键能力综合练1.解析:已知遮光条经过光电门的宽度为x =0.6 cm ;时间t =0.020 s ;则由平均速度公式可得:v =x t =0.6×10-20.02m/s =0.3 m/s,故B 正确.答案:B2.解析:把打点计时器固定在桌子上,让纸带穿过限位孔,把复写纸片套在定位轴上,并压在纸带上面,故A 错误;把打点计时器的两个接线柱分别接上导线,与约8 V 低压交流电源相连,故B 正确;实验过程应先接通电源,后释放纸带,否则在纸带上留下的点很少,不利于数据的处理和减小误差,故C 错误;取下纸带,用刻度尺测量最后一个点与计时起点的距离是x 0,用公式v =x 0t计算纸带运动的平均速度,故D 正确.答案:AC3.解析:由于滑块经过光电门时遮光板的挡光时间较短,所以滑块经过光电门的速度可用遮光板挡光时间内的平均速度表示.经过第一个光电门的速度v 1=d Δt 1=3.0×10-20.29 m/s≈0.10 m/s ,经过第二个光电门的速度v 2=d Δt 2=3.0×10-20.11m/s≈0.27 m/s.答案:0.10 m/s 0.27 m/s4.解析:(1)A 、电磁打点计时器使用的是交流电源,因此要将导线接在低压交流电源上. B 、把电磁打点计时器固定在桌子上,让纸带穿过限位孔.并压在复写纸下面. D 、若打n 个点,则有(n -1)个时间间隔,故这段纸带记录的时间Δt =0.02(n -1)s ;则6个点对应5个间隔为0.1 s ;(2)实验步骤的排列一般要先安装器材即首先进行BA 步骤,然后进行实验即E 步骤,实验结束要先关掉电源,即进行D 步骤,最后进行数据处理,即进行CF 步骤,故实验步骤的合理顺序是BAEDCF.答案:交流 限位孔 复写纸 0.1 s BAEDCF5.解析:打点计时器是根据交变电流的电流方向随时间迅速变化而工作的,打点周期等于交流电的周期,为0.02 s ;根据平均速度的定义得:在AC 间的平均速度v AC =x ACt AC=0.35 m/s ;在AD 间的平均速度v AD =x ADt AD=0.42 m/s,AC 段时间比AD 段时间更短,故AC 段平均速度与B 点瞬时速度更接近,即B 点的瞬时速度更接近于0.35 m/s.答案:0.35 0.42 0.356.解析:(1)由于每相邻两个计数点间还有4个点没有画出,所以相邻的计数点间的时间间隔T =0.1 s.(2)利用对平均速度取极限的思想方法,可近似求得v 5,取离5最近的两点4和6,求其两点间的平均速度近似等于v 5,即:v 5=0.129+0.15102×0.1m/s =1.40 m/s.答案:(1)0.1 (2)1.407.解析:(1)由题意知,该闪光照相机每秒闪光10次,故相邻小球影像间的时间间隔T =110s =0.1 s,由题图知A 与D 间有3个间隔,则小球从A 点运动到D 点的时间t =3×0.1 s =0.3 s.(2)求影像C 对应小球的速度,可以用BD 间的平均速度来求.由题图知x B =0.60 cm,x D =3.00 cm,则BD 间的平均速度v =x D -x B 2T = 3.00-0.60×10-22×0.1m/s =0.12 m/s,则影像C 对应小球的速度为0.12 m/s.(3)由题图可以看出,在运动过程中,相邻小球间的距离越来越大,由v =ΔxΔt知小球速度越来越大.答案:(1)0.3 s (2)0.12 m/s (3)小球的速度越来越大学科素养升级练1.解析:ΔxΔt表示的是Δt 时间内的平均速度,遮光条的宽度Δx 越窄,则记录遮光时间。
第五节 速度变化快慢的描述——加速度一、加速度【思考】1.下列三种车辆起步后:自行车在5 s 内速度增大到14 m/s ;小型轿车在20 s 内速度增大到30 m/s ;旅客列车在100 s 内速度增大到40 m/s.通过计算分析,哪种车辆速度变化大?哪种车辆速度增加得快?答案 旅客列车速度变化大,自行车速度增加得快.因为:自行车速度增加Δv1=14 m/s ,小型轿车速度增加Δv2=30 m/s ,旅客列车速度增加Δv3=40 m/s ,所以旅客列车速度变化大;自行车1 s 内速度增加Δv 1Δt 1=145 m/s =2.8 m/s 小型轿车1 s 内速度增加Δv 2Δt 2=3020 m/s =1.5 m/s旅客列车1 s 内速度增加Δv 3Δt 3=40100 m/s =0.4 m/sΔv 1Δt 1>Δv 2Δt 2>Δv 3Δt 3,所以自行车速度增加得快. 【基础概念】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 = ΔvΔt . 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/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 =ΔvΔt 是用 比值法 定义法定义的物理量,a 的大小与Δv 、Δt 无关 (填“有关”或“无关”).【延伸思考】“速度(v)大”、“速度变化(Δv)大”和“速度变化得快”的意义相同吗? 物体的速度很大,加速度一定很大吗? 物体的速度变化很大,加速度一定很大吗?物体的速度变化快,加速度一定大吗?答案 “速度(v)大”、“速度变化(Δv)大”和“速度变化得快”的意义不同.首先,速度v 大表示物体运动得快,加速度a 不一定大,如飞机匀速飞行时的速度很大,a 却等于零;v 小,a 也不一定小,如射击时火药爆炸瞬间,子弹的速度v 可以看做零,这时加速度a 却很大. 其次,速度变化大,即Δv 大,加速度a 却不一定大,如列车由静止到高速行驶,其速度变化量Δv 很大,但经历的时间Δt 也很长,所以加速度并不大.最后,速度变化得快,表示单位时间内速度变化大,即加速度a =ΔvΔt 大. 【典例精析】例1 关于速度和加速度的关系,下列说法正确的是( )A.物体的速度越大,加速度也越大B.物体的速度为零时,加速度也为零C.物体速度的变化量越大,加速度越大D.物体速度变化越快,加速度越大 解析 加速度是描述速度变化快慢的物理量.速度变化越快,加速度越大,故D 正确;加速度与速度及速度的变化量无直接关系,物体的速度大或速度变化量大,速度变化并不一定快,加速度不一定大,故A 、C 错误;物体的速度为零时,加速度不一定为零,如汽车启动时,故B 错误. 答案 D例2 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 雨滴做加速直线运动,加速度减小,雨滴下落的速度增加的越来越慢;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. 答案 B 【变式训练】1.(对加速度的理解)由a =ΔvΔt 可知( )A.a 与Δv 成正比B.物体加速度大小由Δv 决定C.a 的方向与Δv 的方向相同D. ΔvΔt 叫速度变化率,就是加速度解析 加速度的大小与Δv 和Δt 的比值有关,只知道Δv 或Δt 的大小,不能确定加速度的大小,A 、B 错;a 的方向与Δv 的方向相同,C 对;ΔvΔt 叫速度变化率,表示速度变化的快慢,也就是加速度,D 对. 答案 CD二、加速度方向与速度方向的关系【思考】1.做直线运动的火车,在40 s 内速度由10 m/s 增加到20 m/s ,那么火车在40 s 内速度的变化量是多少?火车的加速度是多少?加速度的方向与速度变化量的方向有什么关系?答案 Δv =20 m/s -10 m/s =10 m/s ,为正值,说明Δv 的方向与速度v 的方向相同.a =Δv Δt =10 m/s40 s =0.25 m/s 2,也为正值,说明a 的方向与v 方向相同.故加速度的方向与速度变化量的方向相同.2.汽车紧急刹车时,在2 s 内速度从10 m/s 减小到0,汽车2 s 内速度的变化量是多少?加速度是多少?加速度的方向与速度变化量的方向有什么关系?答案 Δv =0-10 m/s =-10 m/s ,为负值,说明Δv 的方向与速度v 方向相反.a =Δv Δt =-10 m/s2 s=-5 m/s2,也为负值,说明a 的方向与v 的方向相反,但加速度的方向与速度变化量的方向相同.【基础概念】1.加速度的矢量性:由a =ΔvΔt 知加速度的方向总是与 速度变化量△v 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. 【延伸思考】若物体的加速度逐渐减小,速度一定减小吗?若物体的加速度逐渐增大,速度一定增大吗? 答案 不一定.若加速度a 与初速度v0同向,则物体做加速直线运动,这时若a 逐渐减小,只是说明v 增加得慢了;若加速度a 与初速度v0反向,则物体做减速直线运动,这时若a 逐渐增大,只是说明v 减小得快了. 【典例精析】例3 沪杭高铁是连接上海和杭州的现代化高速铁路,现已进入试运行阶段,试运行时的最大时速达到了413.7公里,再次刷新世界纪录.沪杭高速列车在一次试运行中由A 站开往B 站,A 、B 车站间的铁路为直线.技术人员乘此列车从A 车站出发,列车从静止匀加速到100 m/s ,用了250 s 时间,然后匀速运动了10分钟后,列车做匀减速运动,经过300 s 后刚好停在B 车站.求此高速列车加速、减速时的加速度大小.解析 加速阶段加速度a 1=v 1-v 0t 1=100-0250 m/s 2=0.4 m/s 2减速阶段加速度a 2=v 0-v 1t 2=0-100300 m/s 2≈-0.33 m/s 2【变式训练】1.(加速度的计算)一物体做匀变速直线运动,某时刻速度大小为4 m/s ,2 s 后速度大小变为10 m/s ,则在这2 s 内该物体的加速度大小可能为( ) A.2 m/s 2 B.3 m/s 2 C.5 m/s 2 D.7 m/s 2答案:BD三、从v -t 图象看加速度【思考】1.如图所示是甲、乙两个质点的速度—时间图象,求出它们加速度的大小.答案 a 甲=Δv 1Δt 1=10-05 m/s 2=2 m/s 2a 乙=Δv 2Δt 2=15-510 m/s 2=1 m/s 22.v -t 图象中图线的“陡”和“缓”与加速度有什么关系?答案 由第1问知甲的加速度大于乙的加速度,由图象可以直观地看出,甲的图线比乙的图线“陡”,所以通过比较图线的“陡”、“缓”就可以比较加速度的大小.在同一个v -t 图象中,图线“陡”的加速度较大.【基础概念】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ΔvΔt 反映了直线的 倾斜程度 ,叫做直线的斜率,它的值等于物体运动的 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1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,如下图中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.如下图所示.(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.【典例精析】例4如图所示是一个物体向东运动的速度—时间图象.由图可知在0~10 s内物体的加速度大小是________,方向________,物体做______运动;在10~40 s内物体的加速度为__________,物体做________运动;在40~60 s 内物体的加速度大小是________,方向________,物体做________运动.解析 由题图可知,在0~10 s 内,物体做加速直线运动,加速度a 1=30-010-0m/s 2=3 m/s 2;在10~40 s内,物体做匀速直线运动,a 2=0;在40~60 s 内,物体做减速直线运动,a 3=0-3060-40m/s 2=-1.5 m/s 2.a 1为正,说明a 1方向与初速度方向相同,向东;a 3为负,说明a 3方向与初速度方向相反,向西. 答案 3 m/s2 向东 加速直线 0 匀速直线 1.5 m/s2 向西 减速直线 【变式训练】1.(v -t 图象与加速度)甲、乙两个物体在同一直线上运动,它们的v -t 图象如图所示,则在t 1时刻( ) A.甲、乙运动的速度大小相等,方向相反B.甲、乙运动的速度大小相等,方向相同C.甲、乙运动的加速度大小不等,方向相同D.甲、乙运动的加速度大小不等,方向相反解析 由题图知,两条直线的斜率大小不等,且一正一负,所以甲、乙在t1时刻速度相同,加速度大小不等,方向相反. 答案 BD课堂要点小结:1.加速度(1)加速度a =ΔvΔt ,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.随堂练习一、单项选择题1.关于加速度,下面几位同学的讨论发言,其中正确的是()A.甲说,加速度就是速度的“增加”B.乙说,加速度表示速度的“变化”C.丙说,加速度描述了速度变化的大小D.丁说,加速度反映了速度变化的快慢2.若下表中的物体均做匀变速直线运动,则以下说法正确的是()A.火车出站时的加速度最大B.舰艇启航时的加速度最小C.舰艇启航时的速度变化最快D.自行车下坡与公共汽车进站的加速度大小相等3.甲、乙为两个在同一直线上沿规定的正方向运动的物体,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.甲的加速度大于乙的加速度B.甲、乙两物体的运动方向一定相反C.甲的加速度和速度方向一致,乙的加速度和速度方向相反D.甲、乙的速度值都是越来越大的4.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.速度变化所用时间越短,加速度一定越大C.速度变化越快,加速度一定越大D.速度为零,加速度一定为零5.一物体以6 m/s的速度沿一光滑倾斜木板从底端向上滑行,经过2 s后,物体仍向上滑行,速度大小为1 m/s,若增大木板倾角,仍使物体以6 m/s的速度从底端向上滑行,经过2 s后,物体向下滑行,其速度大小变为1 m/s,以沿木板向上为正方向,用a1、a2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.a1=-2.5 m/s2,a2=-2.5 m/s2B.a1=-3.5 m/s2,a2=-3.5 m/s2C.a1=-2.5 m/s2,a2=-3.5 m/s2D.a1=3.5 m/s2,a2=-3.5 m/s2二、多项选择题6.做匀加速直线运动的物体的加速度为3 m/s2,对于任意1 s来说,下列说法中正确的是()A.某1 s末的速度比该1 s初的速度总是大3 m/sB.某1 s末的速度比该1 s初的速度总是大3倍C.某1 s初的速度与前1 s末的速度相等D.某1 s末的速度比前1 s初的速度总是大6 m/s7.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.汽车的速度也减小B.汽车的速度仍在增大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8.质点甲、乙做直线运动的位移—时间图象如图所示,则()A.在运动过程中,质点甲比质点乙运动得快B.0~t1时间内,两质点的位移相同C.t1=t2时刻,两质点的速度相同D.质点甲的加速度大于质点乙的加速度三、非选择题9.填出下列各种条件下的加速度的大小.(1)显像管内,电子从阴极射到阳极的过程中,速度由零增加到106 m/s,历时2×10-5 s,其加速度为________;(2)子弹击中靶子时,在0.1 s内速度从200 m/s降到零,其加速度为________;(3)火车出站时,可在20 s内使速度从10 m/s增大到1 200 m/min,其加速度为________.10.(12分)一质点做直线运动的v—t图象如图所示,则(1)质点在0~1 s内做________运动,速度变化量为________,加速度为________;(2)质点在1 s~3 s内做________运动,速度变化量为________,加速度为________;(3)质点在3 s~4 s内做________运动,速度变化量为________,加速度为________;(4)质点在1 s ~4 s 内做________运动,速度变化量为________,加速度为________.参考答案1.D 加速度表示速度变化的快慢.2.D 可以算出自行车下坡的加速度为3 m/s 2,公汽进站的加速度为-3 m/s 2,火车出站的加速度为0.2 m/s 2,舰艇启航的加速度为2 m/s 2.加速度的正负只代表方向,不代表大小,所以自行车和公汽的加速度大小相等,且最大,火车的加速度最小.3.C 甲、乙两物体的初速度方向相同,加速度大小相等,其中甲做匀加速直线运动,乙做匀减速直线运动.4.C 根据加速度的定义进行判断.由加速度的定义式a =Δv /Δt 可知,加速度是由速度的变化量和变化所用的时间两个因素共同决定的,速度变化越大,加速度不一定越大;速度变化所用时间越短,但速度变化量的大小没有确定,也不能确定加速度一定越大;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;速度为零,并不是速度的变化量为零,故加速度不一定为零.5.C 以沿倾斜木板向上为正方向,则初速度v 0=6 m/s ,木板倾角增大前后情况下,物体在2 s 末的速度分别为v 1=1 m/s ,v 2=-1 m/s根据加速度的定义式a =v t -v 0t 可得a 1=v 1-v 0t =1-62m/s 2=-2.5 m/s 2, a 2=v 2-v 0t =-1-62 m/s 2=-3.5 m/s 2. 6.ACD 据a =v t -v 0t可知:某1 s 末的速度比该1 s 初的速度大3 m/s.即v t -v 0=at =3×1 m/s =3 m/s ,故A 对.而v 0不知为多少,故v t 不一定等于3v 0,故B 不对.某1 s 初与前一秒末为同一时刻,故速度相等,即C 对.某1 s 末到前一秒初的时间间隔为2 s ,故有v t -v 0=at =3×2 m/s =6 m/s ,D 对.所以,本题的正确选项为A ,C ,D.7.BD 加速度表示速度改变的快慢,其方向与速度改变的方向相同.如果加速度的方向与速度方向相同,那么速度一定增加,不管加速度如何改变.汽车的加速度方向与速度方向一致,说明汽车的速度在增加,当加速度减小时,说明汽车的速度增加地慢了,但还在增加,所以A 不正确,B 正确;当加速度减小到零时,汽车的速度增大到最大,而不是静止,所以C 不正确,D 正确.8.AB 在位移—时间图象中,图线的斜率表示质点的运动速度,斜率大、速度大、质点运动得快,故A 正确,图线的交点表示两质点在这一时刻相遇,故B 正确,C 错误,甲、乙两质点的图象都是直线表示两质点都做匀速直线运动,加速度均为零,故D 错误.9.(1)5×1010 m/s 2 (2)-2×103 m/s 2(3)0.5 m/s 210.(1)匀加速直线 4 m/s 4 m/s 2(2)匀减速直线 -4 m/s -2 m/s 2(3)匀加速直线 -2 m/s -2 m/s 2(4)匀变速直线 -6 m/s -2 m/s 2解析:(1)质点在0~1 s 内做匀加速直线运动,速度变化量为Δv 1=4 m/s -0=4 m/s ,加速度a 1=Δv 1Δt 1=4 m/s 2.(2)在1 s ~3 s 内做匀减速直线运动,速度变化量Δv 2=0-4 m/s =-4 m/s ,加速度a 2=Δv 2Δt 2=-43-1m/s 2=-2 m/s 2.(3)在3 s ~4 s 内做匀加速直线运动,速度变化量Δv 3=-2 m/s -0=-2 m/s ,a 3=Δv 3Δt 3=-24-3 m/s 2=-2 m/s 2(4)在1 s ~4 s 内做匀变速直线运动,速度变化量Δv 4=-2 m/s -4 m/s =-6 m/s ,a 4=Δv 4Δt 4=-64-1m/s 2=-2 m/s 2.。
第一章 运动的描述
5 速度变化快慢的描述——加速度
A 级 抓基础
1.关于加速度的概念,下列说法正确的是( ) A .加速度是增加出来的速度
B .物体有加速度,物体的速度一定在增大
C .加速度是表示速度快慢的物理量
D .加速度是表示速度变化快慢的物理量
解析:若物体的加速度和速度方向相同,物体做加速运动,若物体的加速度和速度方向相反,物体做减速运动,B 错误;加速度是表示物体速度变化快慢的物理量,A 、C 错误,D 正确.
答案:D
2.甲、乙两个物体沿同一直线向同一方向运动时,取物体的初速度方向为正方向,甲的加速度恒为2 m/s 2
,乙的加速度恒为-3 m/s 2
,则下列说法正确的是( )
A .两物体都做匀加速直线运动,乙的速度变化得快
B .甲做匀加速直线运动,它的速度变化得快
C .乙做匀减速直线运动,它的速度变化率大
D .甲的加速度比乙的加速度大
解析:由题意可知,甲的加速度与初速度方向相同,所以甲做匀加速直线运动;乙的加速度与初速度方向相反,所以乙做匀减速直线运动.加速度的正负表示方向,加速度大小表示速度变化的快慢,即乙的速度变化快,加速度也就大,由以上分析可知:甲做匀加速直线运动,速度变化慢加速度小;乙做匀减速直线运动,速度变化快加速度大,即乙的加速度比甲的大,故A 、B 、D 错误,C 正确.
答案:C
3.下列说法正确的是( ) A .速度越大,加速度越大
B .速度改变量Δv 越大,加速度越大
C .加速度越大,速度变化越大
D .加速度越大,速度变化越快
解析:速度越大,加速度不一定越大,例如高速飞行的子弹的加速度为零,选项A 错误;根据a =Δv Δt 可知,速度改变量Δv 越大,加速度不一定越大,选项B 错误;根据a =Δv Δt
可
知,加速度越大,速度变化不一定越大,选项C 错误;根据a =Δv
Δt 可知, 加速度越大,速
度变化越快,选项D 正确;故选D.
答案:D
4.关于速度和加速度,下列说法中正确的是( ) A .速度不变时,加速度可能改变 B .加速度增大时,速度可能减小
C .速度变化得越来越快时,加速度越来越小
D .速度方向改变时,加速度的方向也一定改变
解析:速度不变指大小、方向均不变,加速度为零,A 错误;若物体做减速运动时,加速度增大,速度减小,B 正确;速度变化得越来越快时,加速度越来越大,C 错误;做平抛运动的物体,速度方向改变时,加速度的方向是恒定竖直向下的(平抛运动以后学),D 错误.
答案:B
5.物体做匀加速直线运动,已知加速度为2 m/s 2
,则( ) A .物体在某秒末的速度一定是该秒初的速度的2倍 B .物体在某秒末的速度一定比该秒初的速度大2 m/s C .物体在某秒初的速度一定比前秒末的速度大2 m/s D .物体在某秒末的速度一定比前秒初的速度大2 m/s
解析:加速度为2 m/s 2
,是任意1 s 内的末速度比初速度大2 m/s ,不是2倍的关系,故A 错误,B 正确;某秒初与前秒末是同一时刻,选项C 错误;物体这一秒的末速度比前一秒的初速度大4 m/s ,故D 错误.故选B.
答案:B
6.(多选)做直线运动的物体在t 1、t 3两时刻对应的速度如图所示,下列结论正确的是( )
A .t 1、t 3两时刻速度相同
B .t 1、t 3两时刻加速度相同
C .t 1、t 3两时刻加速度等值反向
D .若t 2=2t 1,则可以求出物体的初速度为8 m/s
解析:由题图知,t 1、t 3时刻的速度大小相同,但方向相反,A 项错误.t 1、t 3时刻图线斜率相同,加速度相同,B 项正确,C 项错误.若t 2=2t 1,由于v-t 图线为直线,所以Δ
t 1和Δt 2时间内速度的变化量Δv 1=Δv 2=-4 m/s ,可得v 0=8 m/s ,D 项正确.
答案:BD
B 级 提能力
7.关于速度、速度改变量、加速度,下列说法正确的是( ) A .物体运动的速度改变量很大,它的加速度一定很大 B .速度很大的物体,其加速度可以很小,可能为零 C .某时刻物体的速度为零,其加速度一定为零 D .加速度很大时,运动物体的速度一定很大
解析:由a =Δv
Δt 知,速度改变量Δv 很大,它的加速度不一定很大,A 错误.沿直线匀
速飞行的飞机,速度很大,加速度为零,B 正确.机车启动瞬间,速度为零,但加速度不为零,C 错误.弹药爆炸瞬间,炮弹的加速度很大,但速度较小,D 错误.
答案:B
8.(多选)在下列四个图象中t 0时间内加速度发生变化的是( )
解析:vt 图象的斜率表示加速度,A 、C 斜率不变,加速度不变,B 、D 斜率变化,加速度变化.
答案:BD
9.一物体做匀变速运动,某时刻速度的大小为4 m/s ,1 s 后速度的大小变为10 m/s ,在这1 s 内该物体的( )
A .速度变化的大小可能为4 m/s
B .速度变化的大小可能为10 m/s
C .加速度可能小于4 m/s 2
D .加速度可能大于10 m/s 2
解析:速度大小已知,而不知道方向,故可能的情况有以下几种:
v 1=4 m/s ,v 2=10 m/s ; v 1=4 m/s ,v 2=-10 m/s ; v 1=-4 m/s ,v 2=10 m/s ; v 1=-4 m/s ,v 2=-10 m/s ;
共四种情况,由此可知速度变化对应四种情况: Δv =6 m/s ,Δv =-14 m/s ,Δv =14 m/s , Δv =-6 m/s. 加速度有四种:
a =6 m/s 2,a =-14 m/s 2,a =14 m/s 2, a =-6 m/s 2,故A 、B 、C 错误,D 正确.
答案:D
10.如图为一质点做直线运动的速度—时间图象,则在图中给出的该质点在前3 s 内的加速度a 随时间t 变化关系的图象中正确的是( )
解析:由v-t 图象知,第1 s 内质点做匀加速直线运动,a =Δv Δt =4 m/s 2
,后2 s 内又
做匀减速直线运动,a =Δv Δt
=-2 m/s 2
,故A 正确.
答案:A
11.甲、乙两个物体在同一直线上运动,它们的速度—时间图象如图所示,下列说法正确的是( )
A .在0~t 1时间内,甲的加速度大于乙的加速度,且方向相反
B .在0~t 1时间内,甲、乙加速度方向相同
C .在0~t 2时间内,甲、乙运动方向相同
D .在0~t 2时间内,甲的加速度大于乙的加速度,且方向相同
解析:由v-t 图象的斜率知,0~t 2时间内,甲的加速度小于乙的加速度,两者的加速度方向相同,A 、D 错,B 对.0~t 2时间内,甲一直向正方向运动,0~t 1时间内,乙向负方
向运动,t 1~t 2时间内,乙向正方向运动,C 错.
答案:B
12.下表是通过测量得到的一辆摩托车沿直线做匀变速直线运动时速度随时间的变化.
(1)画出摩托车运动的v-t 图象; (2)求摩托车在第一个10 s 内的加速度;
(3)根据画出的v-t 图象,利用求斜率的方法求出第一个10 s 内的加速度; (4)求摩托车在最后15 s 内的加速度. 解析:(1)v-t 图象如图所示.
(2)第一个10 s 内的加速度
a =
Δv Δt =2010
m/s 2=2 m/s 2
, 与运动方向相同.
(3)v-t 图象的斜率表示加速度,第一个10 s 内的加速度a =k =2 m/s 2
,与运动方向相同.
(4)最后15 s 内的加速度:
a ′=
Δv ′Δt ′=0-3015
m/s 2=-2 m/s 2
. “-”号表示加速度方向与运动方向相反. 答案:(1)见解析图 (2)2 m/s 2
,与运动方向相同 (3)2 m/s 2
,与运动方向相同 (4)2 m/s 2
,与运动方向相反。