【精准解析】2021学年高中物理教科版必修一课时测评:4.6+瞬时加速度问题、板块模型问题
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课时素养评价二十一瞬时加速度问题、板块模型问题(25分钟·60分)一、选择题(本题共6小题,每题6分,共36分)1.如图所示,质量为m的小球用水平轻质弹簧系住,并用倾角为30°的光滑木板AB托住,小球恰好处于静止状态。
在木板AB突然撤离的瞬间,小球的加速度大小为(重力加速度为g)( )A.0 B。
g C。
g D。
g【解析】选B.未撤离木板时,小球受重力G、弹簧的拉力F T和木板的弹力F N的作用处于静止状态,通过受力分析可知,木板对小球的弹力大小为mg。
在撤离木板的瞬间,弹簧的弹力大小和方向均没有发生变化,而小球的重力是恒力,故此时小球受到重力G、弹簧的拉力F T,小球所受合力与撤离木板前木板对小球的弹力大小相等、方向相反,故小球的加速度大小为g。
2。
一气球吊着一重物,以7 m/s的速度匀速上升,某时刻绳子突然断裂,则绳子断裂瞬间重物的速度v和加速度a的大小分别为(重力加速度g取10 m/s2)()A。
v=0,a=0B。
v=7 m/s,a=0C.v=7 m/s,a=10 m/s2D.v=0,a=10 m/s2【解析】选C。
重物和气球一起以7 m/s的速度匀速上升,在绳子突然断开的瞬时,重物由于惯性要保持原来的向上的运动状态,所以此时重物的速度仍为v=7 m/s;绳子突然断开的瞬间,绳的拉力消失,重物只受重力,故其加速度大小等于重力加速度大小,即a=g=10 m/s2,故C正确.【加固训练】如图所示,A、B球的质量相等,弹簧的质量不计,倾角为θ的斜面光滑,系统静止时,弹簧与细线均平行于斜面,在细线被烧断的瞬间,下列说法正确的是( )A.两个小球的瞬时加速度均沿斜面向下,大小均为gsin θB.B球的瞬时加速度沿斜面向下,小于gsin θC.A球的瞬时加速度沿斜面向下,大小为2gsin θD.弹簧有收缩的趋势,B球的瞬时加速度向上,A球的瞬时加速度向下,瞬时加速度都不为零【解析】选C。
课时素养评价一参考系时间质点(25分钟·60分)一、选择题(本题共6小题,每题6分,共36分)1.为庆祝元旦,某校高一和高二学生组织了一场足球比赛,下列关于比赛的表述中涉及的计时数据,指时间间隔的是()A.比赛于2020年1月1日下午2点30分开始B.开场20秒时,红队率先进球C.比赛第30分钟,蓝队换人D.整场比赛共踢了90分钟【解析】选D。
2020年1月1日下午2点30分是比赛开始的时刻,开场20秒时是红队进球的时刻,比赛第30分钟是蓝队换人的时刻,因此选项A、B、C中的计时数据都是指时刻;90分钟是整场比赛所用的时间,是时间间隔,因此选项D正确。
2.下列说法不正确的是()A.2019年“双十一”在零点1分36秒时天猫成交额破100亿元人民币,其中1分36秒指的是时间间隔B.第n s内就是(n-1)s末到n s末这1s时间间隔(n为任意正整数)C.列车在广州停15分钟,指的是时间间隔D.不管是前5s还是第5s,都是指时间间隔【解析】选A。
零点1分36秒指的是某一瞬间,是时刻,A错误;第n s内就是(n-1)s末到n s末这1s时间间隔,B正确。
15分钟指一段时间间隔;前5s指5s这一段时间间隔,第5s指的是第5s初至第5s 末这1s的时间间隔,C、D正确,故选A。
3.2019年10月18号第七届世界军运会在武汉开幕,军运会火炬传递过程中,关于甲、乙两火炬手相对于静止的旗杆的运动情况,下列说法正确的是(旗杆和甲、乙火炬手在同一地区)()A.甲、乙两火炬手一定向左运动B.甲、乙两火炬手一定向右运动C.甲火炬手可能运动,乙火炬手向右运动D.甲火炬手可能静止,乙火炬手向左运动【解析】选D。
旗向左偏,说明有向左吹的风,由甲的火焰向左偏,无法确定甲的运动状态,甲可能静止,也可能向右运动,还可能向左以小于风速运动;乙的火焰向右偏,所以乙一定向左运动,且速度大于风的速度,故选项D正确。
4.我国在西昌卫星发射中心用长征三号丙运载火箭,成功发射了第二十三颗北斗导航卫星,它是地球静止轨道卫星,可以定点在赤道上空的某一点。
试验:测量纸带的平均速度和瞬时速度(25分钟50分)1.(6分)运用打点计时器时( )A.应先接通电源,再使纸带运动B.应先使纸带运动,再接通电源C.在使纸带运动的同时接通电源D.先使纸带运动或先接通电源都可以【解析】选A。
保证从速度为零起先计时,便于之后选取计数点。
再就是测量时间很短,还没来得及开启电源,纸带已被拉走。
所以应先接通电源,再使纸带运动。
2.(6分)某同学在“探究小车速度随时间改变规律”的试验中,所得纸带点间距过密,若利用该纸带分析小车运动状况,下列做法可行的是(f=50 Hz) ( )A.每隔9个点取一计数点,计数点时间间隔为0.2 sB.每隔2个点取一个计数点,计数点时间间隔为 0.04 sC.只探讨纸带后端几个间距较大的点所在区域D.只探讨纸带前端几个较密的点所在区域【解析】选A。
在分析纸带时,不能只分析前后较少的点所在的区域;应依据长度越长时,测量误差越小,因此在处理纸带时,假如点距过密,则须要选取计数点,从而提高测量的精确度,每隔9个点取一计数点,计数点时间间隔为10×0.02s=0.2 s,每隔2个点取一个计数点,计数点时间间隔为3×0.02 s=0.06 s,A符合题意,B、C、D不符合题意。
3.(6分)如图所示是某同学在做用打点计时器测速度试验中获得的一条纸带。
(1)已知打点计时器电源频率为50 Hz,则纸带上打相邻两点间的时间间隔为__________ 。
(2)A、B、C、D是纸带上四个计数点,每相邻计数点间有四个点没有画出,从图中读出A、B两点间距x=____________;C点对应的速度是__________(计算结果保留三位有效数字)。
【解析】(1)打点计时器每个周期打一个点,即相邻两点之间的时间间隔为0.02 s。
(2)毫米刻度尺应估读到0.1 mm,故A、B间的距离为1.70 cm-1.00 cm=0.70 cm,C点的速度近似等于BD间的平均速度,v C== m/s=0.100 m/s答案:(1)0.02 s (2)0.70 cm 0.100 m/s4.(14分)如图是试验中得到的一条纸带,从0点起先每5个点取一个计数点(打点计时器的电源频率是50 Hz),依照打点的先后依次编为1、2、3、4、5、6,量得x1=1.22 cm,x2=2.00 cm,x3=2.78 cm,x4=3.62 cm,x5=4.40 cm,x6=5.18 cm。
速度改变快慢的描述——加速度1.关于速度、速度改变量及加速度,下列说法正确的是( )A .速度改变量越大,加速度越大B .加速度为零,速度可以不为零;速度为零时,加速度肯定为零C .加速度不断增大,速度可能不断减小D .加速度方向保持不变,速度方向也保持不变解析:选C 速度改变量越大,加速度不肯定越大,依据加速度的定义式a =Δv Δt,可知还与速度改变所用的时间有关,故A 错误。
加速度与速度没有干脆的关系,加速度为零,速度可以不为零,速度为零时,加速度可以不为零,故B 错误。
加速度不断增大,假如加速度和速度方向相反,速度不断减小,故C 正确。
加速度方向与速度方向没有关系,加速度方向保持不变,速度方向不肯定保持不变,故D 错误。
2.一辆汽车沿平直马路向东行驶,该汽车的速度计如图所示,在汽车内的视察者视察速度计指针的改变,起先时指针指在如图甲所示的位置,经过8 s 后指针指示到如图乙所示的位置,那么它的加速度约为( )A .11 m/s 2B .-5.0 m/s 2C .1.4 m/s 2D .-1.4 m/s 2 解析:选D 由题图可知汽车的初速度v 0=60 km/h ≈16.7 m/s ,末速度v =20 km/h ≈5.6 m/s 。
由加速度的定义式得a =v -v 0t =5.6-16.78m/s 2≈-1.4 m/s 2,故D 正确。
3.汽车的初速度是v 1,经过一段时间后速度变为v 2,用Δv 表示Δt 时间内速度的改变量,为了在图中表示加速度a ,我们以初速度v 1的箭头端为起点,以后来的速度v 2的箭头端为终点,作出一个新的箭头,表示速度的改变量Δv 。
则下列图中能正确表示汽车做减速运动的是( )解析:选D 假如汽车的速度改变量的方向与初速度方向相同,则汽车做加速运动,故A 错误;因为汽车加速度的方向与速度改变量的方向相同而不能相反,故B 、C 均错误;对于D 选项,汽车的初速度大于末速度,速度改变量的方向与初速度方向相反,加速度方向与速度改变量方向相同,故D 正确。
高一物理加速度典型题及解析嘿,大家好,今天咱们来聊聊高一物理里那神秘的“加速度”。
说到加速度,很多小伙伴脑海里可能就冒出了一个疑问:这到底是个啥?别急,咱们一步一步来。
想象一下,你在玩赛车游戏,突然踩下油门,车子立刻像离弦之箭一样冲出去,那种感觉简直爽爆了!这就是加速度的魅力。
它让你从静止状态一下子飞驰而去,仿佛风在耳边呼啸。
没错,加速度就是让物体速度变化的一个重要概念。
速度快了,慢了,都是它的功劳。
我们常常说,生活中处处是物理。
就像你骑自行车,起初的那几秒钟总是得费劲,得加速嘛,刚开始总觉得像在和重力抗争。
然后,嘿!突然一下,自行车就飞起来了,感觉自己简直可以和风驰电掣的赛车媲美。
骑自行车加速的时候,你的脚用力蹬,车轮转动得越来越快,这个过程就是加速度的体现。
听起来简单,实际上这里面的道道可不少,真是让人佩服物理的神奇。
说到加速度,咱们就不能不提公式了。
别担心,不是那些让人挠头的复杂方程。
加速度等于速度的变化量除以时间的变化量。
简单点说,就是你车子速度增加了多少,再看用了多长时间。
这就是加速度啦!你想想,如果你是个“冲刺小王子”,你刚开始跑步,慢慢加速,最后拼命一冲,那种感觉就像是打开了新的世界大门。
瞬间,所有的风景都在你眼前飞过,简直让人陶醉。
咱们来说说典型的加速度题目。
比如说,一个小球从静止状态掉下来,问你它下落到地面的速度。
哎呀,这问题可有意思了。
小球一开始是静止的,啥也不动,它就开始加速下落。
物理里有个小诀窍,重力加速度是9.8米每秒平方,听起来很复杂,其实就是每秒速度增加9.8米每秒。
如果小球下落了2秒,那它的速度就是9.8乘以2,嘿嘿,得到了19.6米每秒。
这速度想想都让人心跳加速,真是太刺激了!再来个有趣的例子,想象一下你在游乐园的过山车上,开头的那一刻,哇,车子慢慢爬升。
然后,突然之间,它开始急速下滑!那种“重力”的感觉简直无法形容,肾上腺素瞬间飙升。
这也是加速度在发威,真是让人感受到心跳加速,肾上腺素的疯狂释放,简直就像打了鸡血一样。
课时素养评价二十牛顿运动定律的应用(25分钟·60分)一、选择题(本题共6小题,每题6分,共36分)1.在交通事故的分析中,刹车线的长度是很重要的依据,刹车线是汽车刹车后,轮胎在地面上发生滑动时留下的划痕。
在某次交通事故中,汽车的刹车线长度是14 m,假设汽车轮胎与地面间的动摩擦因数恒为0.7,g取10 m/s2,则汽车刹车前的速度大小为( )A.7 m/sB.14 m/sC.10 m/sD.20 m/s【解析】选B。
设汽车刹车后滑动过程中的加速度大小为a,由牛顿第二定律得:μmg=ma,解得:a=μg。
由=2ax,可得汽车刹车前的速度大小为:v0==m/s=14 m/s,因此B正确。
2.如图所示,放在固定斜面上的物块以加速度a沿斜面匀加速下滑,若在物块上再施加一个竖直向下的恒力F,则( )A.物块可能匀速下滑B.物块仍以加速度a匀加速下滑C.物块将以大于a的加速度匀加速下滑D.物块将以小于a的加速度匀加速下滑【解析】选C。
根据物块的运动情况可知,加恒力F前、后,物块的受力情况分别如图甲、乙所示;则由牛顿第二定律得:mgsinθ-μmgcosθ=ma,(F+mg)sinθ-μ(F+mg)cosθ=ma′,两式相除得:=>1,所以a′>a,故只有C正确。
【加固训练】如图所示,质量为m=3 kg的木块放在倾角θ=30°的足够长的固定斜面上,木块可以沿斜面匀速下滑。
若用沿斜面向上的推力F作用于木块上,使其由静止开始沿斜面向上加速运动,经过t=2 s时间木块沿斜面上升4 m的距离,则推力F的大小为(g取10 m/s2) ( )A.42 NB.6 NC.21 ND.36 N【解析】选D。
木块能沿斜面匀速下滑,由二力平衡知:mgsinθ=μmgcosθ;当在推力作用下加速上滑时,由运动学公式x=at2得a=2 m/s2,由牛顿第二定律得:F-mgsinθ-μmgcosθ=ma,解得F=36 N,D正确。
4. 速度变化快慢的描述 - -加速度学 习 目 标知 识 脉 络1.理解加速度的物理意义、定义式、单位.2.知道v t 图像中斜率的含义 ,会用v t 图像求加速度. 3.理解加速度是描述物体速度变化快慢的物理量 ,会根据速度和加速度的方向关系判断运动性质.(重点)4.掌握速度、速度变化量和速度变化率的区别 ,并在生活中准确地使用加速度的概念.(重点、难点)加 速 度[先填空]1.定义:速度的改变量Δv 与发生这一改变所用时间Δt 的比值.用a 表示. 2.公式:a =ΔvΔt.3.单位:在国际单位制中为米每二次方秒 ,符号是m/s 2或m·s -2.4.方向:加速度是矢量 ,它不仅有大小而且有方向 ,加速度的方向跟速度变化的方向相同.5.物理意义:表示运动物体速度变化快慢的物理量;加速度在数值上等于单位时间内的速度变化.[再判断]1.速度大 ,加速度可能为零.(√) 2.速度变化大 ,加速度一定大.(×) 3.加速度的大小与速度的大小无关.(√)4.物体A 的加速度为2 m/s 2,B 的加速度为-3 m/s 2,那么A 的加速度大于B 的加速度.(×)[后思考]1. "我国的新型战斗机歼20飞得很快.〞 "小轿车比公交车起步快.〞以上两句话中的 "快〞的含义各是什么 ?图141【提示】 第|一个 "快〞指战斗机的速度大 ,运动得快;第二个 "快〞指起步时小轿车比公交车的加速度大 ,即小轿车比公交车速度增加得快.2.速度的变化量Δv 等于末速度v 与初速度v 0的大小之差 ,这种说法对吗 ? 【提示】 公式Δv =v -v 0中各量都是矢量 ,只有物体做直线运动时 ,才可以应用代数运算计算Δv .[合作探讨]如图142为猎豹、蜻蜓、歼20战斗机的运动图像甲 乙 丙图142图甲中猎豹捕食时能在4 s 内速度由零增加到30 m/s. 图乙中以9 m/s 的速度运动的蜻蜓能在1 s 内停下来.图丙中歼20战斗机在试飞时以600 m/s 的速度在空中匀速飞行.试结合以上情景分析: 探讨:(1)哪一个物体的速度最||大 ? (2)哪一个物体的速度变化量最||大 ? (3)哪一个物体的加速度最||大 ?(4)蜻蜓的加速度和猎豹的加速度符号相反说明什么问题 ? 【提示】 (1)歼20战斗机的速度最||大. (2)猎豹的速度变化量最||大 ,为30 m/s. (3)猎豹的加速度为a 1=Δv 1Δt 1=30-04m/s 2=7.5 m/s 2蜻蜓的加速度为a 2=Δv 2Δt 2=0-91m/s 2=-9 m/s 2歼20战斗机速度不变 ,加速度为零 ,故蜻蜓的加速度最||大.(4)符号不同说明两者的加速度方向与速度方向关系不同 ,猎豹的加速度为正值 ,加速度与速度同向 ,猎豹做加速运动;蜻蜓的加速度为负值 ,加速度与速度方向相反 ,蜻蜓做减速运动.【答案】 (1)歼20战斗机 (2)猎豹 (3)蜻蜓 (4)见解析[核心点击] 1.加速度的理解加速度是速度的变化量Δv 与发生这一变化所用时间Δt 的比值 ,在数值上等于单位时间内速度的变化量 ,即速度的变化率.2.速度、速度变化量、加速度的比较速度v速度变化量Δv 加速度a定义位移与所用时间的比值末速度与初速度的差值速度变化量与时间的比值表达式 Δv =ΔxΔtΔv =v -v 0a =Δv Δt单位 m/sm/sm/s 2方向为物体运动的方向 ,与a 的方向不一定相同 由初、末速度决定 ,与a 的方向相同与Δv 的方向相同 ,与v 的方向不一定相同 物理意义表示物体运动的快慢和方向表示物体速度变化的大小和方向表示物体速度变化的快慢和方向大小关系三个物理量的大小没有必然联系 ,其中一个物理量较大时 ,其余两个物理量不一定较大关于速度和加速度的关系 ,以下说法正确的选项是( )A .速度变化得越多 ,加速度就越大B .速度变化得越快 ,加速度就越大C .加速度方向保持不变 ,速度方向也保持不变D .加速度大小不断变小 ,速度大小也不断变小【解析】 "速度变化得越多〞是指Δv 越大 ,假设所用时间t 也很大 ,那么Δv Δt就不一定大 ,故A 错; "速度变化得越快〞是指速度的变化率ΔvΔt越大 ,即加速度a 越大 ,B 正确;加速度方向保持不变 ,速度方向可能变 ,也可能不变 ,当物体做减速直线运动时 ,v =0以后就反向运动 ,如竖直向上抛出的物体 ,故C 错;物体在运动过程中 ,假设加速度方向与速度方向相同 ,尽管加速度在变小 ,但物体仍在加速 ,直到加速度a =0时 ,速度就到达最||大了 ,故D 错.【答案】 B(多项选择)由a =ΔvΔt可知( )【导学号:96332021】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 方向相同 D.ΔvΔt叫速度变化率 ,就是加速度 【解析】 速度变化量大 ,加速度不一定大 ,加速度a 与速度变化量不成正比关系 ,故A 、B 错误;根据a =ΔvΔt 知 ,加速度的方向与速度变化量的方向相同 ,故C 正确;根据a=ΔvΔt知 ,加速度等于速度的变化率 ,故D 正确. 【答案】 CD篮球以6 m/s 的速度竖直向下碰地面 ,然后以4 m/s 速度竖直向上反弹 ,碰地的时间为0.2秒.【导学号:96332021】v ;(2)有的同学这样计算球的加速度:a =v 2-v 1t =4-60.2m/s 2=-10 m/s 2.他的方法对吗 ?为什么 ?正确的方法如何 ?【解析】 (1)以向下为正方向 ,所以 Δv =v 2-v 1=-4 m/s -6 m/s =-10 m/s 负号表示Δv 的方向向上.(2)不对.他没有注意速度的方向.正确解法为: 以向下为正方向 ,v 1=+6 m/s ,v 2=-4 m/s ,加速度为a =Δv t =-100.2m/s 2=-50 m/s 2负号表示加速度方向与正方向相反 ,即向上. 【答案】 (1)-10 m/s 方向向上 (2)见解析关于速度、速度变化量、加速度的五点提醒1.速度大 ,速度变化量、加速度不一定大.2.速度变化量大 ,加速度、速度不一定大 ,它们之间无直接关系.3.加速度大 ,速度不一定大.4.加速度的方向与速度变化量的方向一定相同.5.加速度的大小等于速度的变化率.但与Δv和Δt其中的任何一个因素均无关.加速度的大小决定于力的大小(第4章学习)速度与加速度的关系[先填空]1.在直线运动中 ,速度变化量Δv=v-v0的方向可能与初速度v0相同 ,也可能相反.2.(1)加速直线运动:加速度方向与初速度方向相同.(2)减速直线运动:加速度方向与初速度方向相反.[再判断]1.物体A的加速度为a A=2 m/s2 ,那么物体做加速运动.(×)2.B的加速度为a B=-3 m/s2 ,那么物体可能做加速运动.(√)3.某物体的加速度为-1 m/s2 ,初速度为-2 m/s ,那么该物体做加速运动.(√)[后思考]1.直线运动中 ,加速度为负值 ,物体一定做减速运动吗 ?【提示】物体做加速还是减速运动 ,取决于速度与加速度的方向关系 ,而不是取决于加速度的正负.2.假设物体的加速度逐渐减小 ,速度一定减小吗 ?假设物体的加速度逐渐增大 ,速度一定增大吗 ?【提示】不一定.假设加速度a与初速度v0同向 ,那么物体做加速直线运动 ,这时假设a逐渐减小 ,只是说明v增加得慢了;假设加速度a与初速度v0反向 ,那么物体做减速直线运动 ,这时假设a逐渐增大 ,只是说明v减小得快了.[合作探讨]探讨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 ?【提示】 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/s 40 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.探讨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 ?【提示】 Δv =0-10 m/s =-10 m/s ,为负值 ,说明Δv 的方向与速度v 的方向相反.a =Δv Δt =-10 m/s 2 s=-5 m/s 2,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.[核心点击]判断物体是加速运动还是减速运动的两种方法1.根据v t 图像判断2.根据v 与a 的方向的关系判断 (1)a 和v 0同向→加速运动→⎩⎪⎨⎪⎧ a 不变v 均匀增加a 增大v 增加得越来越快a 减小v 增加得越来越慢(2)a 和v 0反向→减速运动→⎩⎪⎨⎪⎧a 不变v 均匀减小a 增大v 减小得越来越快a 减小v 减小得越来越慢一质点自原点开始在x轴上运动 ,初速度v0>0 ,加速度a>0 ,a值不断减小直至||为零的过程中 ,质点的( )A.速度不断减小 ,位移不断减小B.速度不断减小 ,位移继续增大C.速度不断增大 ,当a=0时 ,速度到达最||大 ,位移不断增大D.速度不断减小 ,当a=0时 ,位移到达最||大值【解析】由于初速度v0>0 ,加速度a>0 ,即速度和加速度同向 ,不管加速度大小如何变化 ,速度都是在增加的 ,当加速度减小时 ,相同时间内速度的增加量变小 ,即逐渐增加的慢了;当a=0时 ,速度到达最||大值 ,此后以该最||大速度做匀速直线运动 ,位移不断增大 ,C正确.【答案】 C根据给出的速度和加速度的正负 ,对以下运动性质的判断正确的选项是( )A.v0>0 ,a<0 ,物体做加速运动B.v0>0 ,a>0 ,物体做减速运动C.v0<0 ,a>0 ,物体做加速运动D.v0<0 ,a<0 ,物体做加速运动【解析】v0>0 ,a<0 ,a与v方向相反 ,物体做减速运动 ,A错误;v0>0 ,a>0 ,a与v 方向相同 ,物体做加速运动 ,B错误;v0<0 ,a>0 ,a与v方向相反 ,物体做减速运动 ,C错误;v0<0 ,a<0 ,a与v方向相同 ,物体做加速运动 ,D正确.【答案】 D(多项选择)某物体沿直线运动 ,其vt图像如图143所示 ,那么以下说法中正确的选项是( )【导学号:96332021】图143A.前3 s内速度与加速度方向相同 ,物体做加速运动B.第5 s内速度与加速度方向相反 ,物体做减速运动C.第6 s内速度与加速度方向相同 ,物体做加速运动D.第6 s内速度与加速度方向相反 ,物体做减速运动【解析】前3 s内速度随时间均匀增大 ,故物体做加速运动 ,速度与加速度同向 ,A正确.第5 s内速度随时间减小 ,速度与加速度反向 ,物体做减速运动 ,B正确.第6 s内速度随时间增大 ,速度与加速度同向 ,物体做加速运动 ,D错误、C正确.【答案】ABC判断速度变化规律的方法1.判断物体速度的大小变化 ,不必去管加速度的大小和变化 ,只需看加速度的方向与速度的方向是否相同.假设加速度与速度的方向相同 ,那么物体一定做加速直线运动;否那么 ,物体一定做减速直线运动.2.判断物体速度变化的快慢 ,只需看加速度的大小 ,不用去管加速度的方向或速度的大小.物体的加速度大 ,那么说明物体的速度变化较快 ,加速度小 ,那么说明物体的速度变化较慢.。
重难强化训练(三)瞬时加速度问题和动力学图像问题(时间:40分钟 分值:90分)一、选择题(本题共10小题,每小题6分,共60分.1~6为单选,7~10为多选) 1.一物体在多个力的作用下处于静止状态,如果仅使其中某个力的大小逐渐减小到零,然后又逐渐从零恢复到原来大小(在上述过程中,此力的方向一直保持不变),那么如图所示的v t 图像中,符合此过程中物体运动情况的图像可能是 ( )D [其中的一个力逐渐减小到零的过程中,物体受到的合力逐渐增大,则其加速度逐渐增大,速度时间图像中图像的斜率表示加速度,所以在力逐渐减小到零的过程中图像的斜率逐渐增大,当这个力又从零恢复到原来大小时,合力逐渐减小,加速度逐渐减小,图像的斜率逐渐减小,故D 正确.]2.质量为2 kg 的物体在水平推力F 的作用下沿水平面做直线运动,一段时间后撤去F ,其运动的v t 图像如图所示.取g =10 m/s 2,则物体与水平面间的动摩擦因数μ和水平推力F 的大小分别为 ( )A .0.2,6 NB .0.1,6 NC .0.2,8 ND .0.1,8 NA [由题给图像知6~10 s 内物体只受摩擦力,由牛顿第二定律知μmg =ma 2,即a 2=μg ,由a =Δv Δt知a 2=2 m/s 2则μ=0.2;在0~6 s 内由牛顿第二定律知F -μmg =ma 1;而a 1=Δv Δt=1 m/s 2,解得F =6 N ,故选项A 正确.]3.物体在与其初速度始终共线的合外力作用下运动,取v 0方向为正时,合外力F 随时间t 的变化情况如图所示,则在0~t 1这段时间内 ( )A .物体的加速度先减小后增大,速度也是先减小后增大B .物体的加速度先增大后减小,速度也是先增大后减小C .物体的加速度先减小后增大,速度一直在增大D .物体的加速度先减小后增大,速度一直在减小C [由题图可知,物体所受合外力F 随时间t 的变化是先减小后增大,根据牛顿第二定律得:物体的加速度先减小后增大,由于取v 0方向为正时,合外力F 与正方向相同,所以物体加速度方向与速度方向一直相同,所以速度一直在增大,故选C.]4.如图所示,质量为m 的小球用水平轻质弹簧系住,并用倾角为30°的光滑木板AB 托住,小球恰好处于静止状态.当木板AB 突然向下撤离的瞬间,小球的加速度大小为 ( )A .0 B.233g C .g D.33gB [未撤离木板时,小球受重力G 、弹簧的拉力F 和木板的弹力F N 的作用处于静止状态,通过受力分析可知,木板对小球的弹力大小为233mg .在撤离木板的瞬间,弹簧的弹力大小和方向均没有发生变化,而小球的重力是恒力,故此时小球受到重力G 、弹簧的拉力F ,合力与木板提供的弹力大小相等,方向相反,故可知加速度的大小为233g ,由此可知B 正确.]5.如图所示,质量分别为M A 与M B 的A 、B 两小球分别连在弹簧两端,B 端用细线固定在倾角为30°光滑斜面上,若不计弹簧质量,在线被剪断瞬间,A 、B 两球的加速度分别为( )A .都等于g 2B.g 2和0 C.M A +M B M B ·g2和0 D .0和M A +M B M B ·g2D [线被剪断瞬间,线的拉力变为0,弹簧形变来不及发生变化,弹力不变,故A 球仍受力平衡,加速度为0,B 球受重力、支持力、弹簧产生的大小为M A g ·sin 30°的弹力,所以可得其加速度为M A +M B ·g2M B ,故选D.]6.如图所示,物块1、2间用刚性轻质杆连接,物块3、4间用轻质弹簧相连,物块1、3质量为m,2、4质量为M ,两个系统均置于水平放置的光滑木板上,并处于静止状态.现将木板沿水平方向突然抽出,设抽出后的瞬间,物块1、2、3、4的加速度大小分别为a 1、a 2、a 3、a 4.重力加速度大小为g ,则有 ( )A .a 1=a 2=a 3=a 4=0B .a 1=a 2=a 3=a 4=gC .a 1=a 2=g ,a 3=0,a 4=m +M Mg D .a 1=g ,a 2=m +M M g ,a 3=0,a 4=m +M Mg C [在抽出木板的瞬间,物块1、2与刚性轻杆接触处的形变立即消失,受到的合力均等于各自的重力,所以由牛顿第二定律知a 1=a 2=g ;而物块3、4间轻弹簧的形变还来不及改变,此时弹簧对物块3向上的弹力大小和对物块4向下的弹力大小仍为mg ,因此物块3满足mg =F ,a 3=0;由牛顿第二定律得物块4满足a 4=F +Mg M =m +M Mg ,所以C 正确.] 7.如图所示,滑块以初速度v 0沿表面粗糙且足够长的固定斜面,从顶端下滑,直至速度为零.对于该运动过程,若用h 、s 、v 、a 分别表示滑块的下降高度、位移、速度和加速度的大小,t 表示时间,则下列图像最能正确描述这一运动规律的是( )BD [滑块沿斜面下滑过程中,受重力、支持力和滑动摩擦力作用,做匀减速直线运动,故速度图像为向下倾斜的直线,C 项错;滑块加速度保持不变,D 项对;设滑块的加速度大小为a ,则滑块的位移s =v 0t -12at 2,s t 图像为开口向下的抛物线,B 项对;设斜面倾角为θ,滑块下降高度h =s sin θ,所以h t 图像也是开口向下的抛物线,A 项错.]8.将物体竖直向上抛出,假设运动过程中空气阻力不变,其速度—时间图像如图所示,则 ( )A .上升、下降过程中加速度大小之比为11∶9B .上升、下降过程中加速度大小之比为10∶1C .物体所受的重力和空气阻力之比为9∶1D .物体所受的重力和空气阻力之比为10∶1AD [由a =Δv Δt知上升、下降过程中加速度大小比a 上∶a 下=11∶9,故选项A 正确,选项B 错误;根据牛顿第二定律知,上升过程mg +f =ma 上;下降过程mg -f =ma 下,联立得mg ∶f =10∶1,故选项C 错误,选项D 正确.]9.如图所示,物块a 、b 和c 的质量相同,a 和b 、b 和c 之间用完全相同的轻弹簧S 1和S 2相连,通过系在a 上的细线悬挂于固定点O .整个系统处于静止状态.现将细线剪断,将物块a 的加速度的大小记为a 1,S 1和S 2相对于原长的伸长分别记为Δl 1和Δl 2,重力加速度大小为g .在剪断的瞬间 ( )A .a 1=3gB .a 1=0C .Δl 1=2Δl 2D .Δl 1=Δl 2AC [设物块的质量为m ,剪断细线的瞬间,细线的拉力消失,弹簧还没有来得及改变,所以剪断细线的瞬间a 受到重力和弹簧S 1的拉力T 1,剪断前对bc 和弹簧组成的整体分析可知T 1=2mg ,故a 受到的合力F =mg +T 1=mg +2mg =3mg ,故加速度a 1=Fm=3g ,A 正确,B 错误;设弹簧S 2的拉力为T 2,则T 2=mg ,根据胡克定律F =k Δx 可得Δl 1=2Δl 2,C 正确,D 错误.]10.如图所示,质量为m 的小球被一根橡皮筋AC 和一根绳BC系住,当小球静止时橡皮筋沿水平方向.下列判断中正确的是 ( )A .在AC 被突然剪断的瞬间,BC 对小球的拉力不变B .在AC 被突然剪断的瞬间,小球的加速度大小为g sin θC .在BC 被突然剪断的瞬间,小球的加速度大小为g cos θD .在BC 被突然剪断的瞬间,小球的加速度大小为g sin θBC [剪断AC 瞬间,AC 对小球的弹力突然消失,而引起BC 上的X 力发生突变,使小球的受力情况改变,如图甲所示,有F 合=mg sin θ=ma ,故a =g sin θ;当剪断BC 瞬间,BC 绳X 力突变为零,AC 橡皮筋拉力不变,它与重力的合力与BC 绳的拉力是一对平衡力,等大反向,受力情况如图乙所示,有F 合′=mg cos θ=ma ′,a ′=gcos θ,选项B 、C 正确.甲 乙]二、非选择题(本题共2小题,共30分)11.(15分)如图甲所示,倾角为θ=37°的足够长斜面上,质量m =1 kg 的小物体在沿斜面向上的拉力F =14 N 作用下,由斜面底端从静止开始运动,2 s 后撤去F ,前2 s 内物体运动的v t 图像如图乙所示.求:(取g =10 m/s 2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)甲 乙(1)小物体与斜面间的动摩擦因数;(2)撤去力F 后1.8 s 时间内小物体的位移.[解析] (1)由题图乙可知,0~2 s 内物体的加速度a 1=Δv Δt=4 m/s 2 根据牛顿第二定律,F -mg sin θ-f =ma 1N =mg cos θ,而f =μN代入数据解得μ=0.5.(2)撤去力F 后,-mg sin θ-f =ma 2得a 2=-10 m/s 2设经过t 2时间减速到0,根据运动学公式0=v 1+a 2t 2,解得t 2=0.8 s在0.8 s 内物体有向上运动的位移x 20-v 21=2a 2x 2,得x 2=3.2 m物体到最高点后向下运动,设加速度大小为a 3,则mg sin θ-f =ma 3,解得a 3=2 m/s 2再经t 3=1 s 物体发生位移x 3,x 3=12a 3t 23=1 m 物体在撤去力F 后1.8 s 内的位移x =x 2-x 3 代入数据解得x =2.2 m ,方向沿斜面向上.[答案] (1)0.5 (2)2.2 m ,沿斜面向上12.(15分)如图甲所示,在风洞实验室里,一根足够长的固定的均匀直细杆与水平方向成θ=37°角,质量m =1 kg 的小球穿在细杆上且静止于细杆底端O 处,开启送风装置,有水平向右的恒定风力F 作用于小球上,在t 1=2 s 时刻风停止.小球沿细杆运动的部分v t 图像如图乙所示,g 取10 m/s 2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,忽略浮力.求:甲 乙(1)小球在0~2 s 内的加速度a 1和2~5 s 内的加速度a 2;(2)小球与细杆间的动摩擦因数μ和水平风力F 的大小.[解析] (1)取沿细杆向上的方向为正方向,由图像可知:在0~2 s 内,a 1=v 1-v 0t 1=15 m/s 2(方向沿杆向上)在2~5 s 内,a 2=v 2-v 1t 2=-10 m/s 2(“-”表示方向沿杆向下).(2)有风力F 时的上升过程,受力情况如图甲所示由牛顿第二定律,有F cos θ-μ(mg cos θ+F sin θ)-mg sin θ=ma 1甲乙停风后的上升阶段,受力情况如图乙所示由牛顿第二定律,有-μmg cos θ-mg sin θ=ma2联立以上各式解得μ=0.5,F=50 N.[答案] (1)15 m/s2,方向沿杆向上10 m/s2,方向沿杆向下(2)0.5 50 N。
新20版练B1物理人教1.4速度变化快慢的描述——加速度第一章运动的描述第4节速度变化快慢的描述——加速度考点1对加速度的理解1.(湖北宜昌夷陵中学2019高一月考)下列关于加速度的描述中,正确的是()。
A.加速度在数值上等于单位时间内速度的变化B.当加速度与速度方向相同且又减小时,物体做减速运动C.速度方向为正,加速度方向一定为正D.速度变化越来越快,加速度越来越小答案:A解析:加速度不是速度,与速度没有直接关系,是与速度相互独立的一个物理量,用来描述速度变化的快慢,也叫速度的变化率,既能反映速度变化的快慢,又能反映速度变化的方向,故A项正确。
2.(辽宁大连二十中2018高一月考)下列关于加速度表达式a=Δ Δ 的说法中,正确的是()。
A.利用a=Δ Δ 求得的加速度是Δt时间内的平均加速度B.Δv表示在Δt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.Δ Δ 叫速度的变化率,是加速度的决定式D.加速度a与Δv成正比,与Δt成反比答案:A解析:利用a=Δ Δ 求得的加速度是Δt时间内的平均加速度,故A项正确。
由加速度的定义式a=Δ Δ 可知,加速度的方向与速度变化量的方向相同,但与速度的方向不一定相同,故B项错误。
a=Δ Δ 是加速度的定义式,加速度与速度的变化量、变化的时间无关,故C、D两项错误。
故选A。
3.(江苏南京2019高一月考)(多选)结合图1-4-1中说明的情景及数据,以下判断正确的是()。
图1-4-1A.高速行驶的磁悬浮列车的加速度可能为零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,炮弹发射时的瞬时速度、加速度可能均为零D.刘翔在110m栏比赛起跑时的速度很小,但加速度很大答案:AD解析:高速行驶的磁悬浮列车的速度很快,但可能做匀速直线运动,加速度可能为零,故A项正确。
汽车刹车至静止时如果初速度很大,加速度不一定大,这是因为加速度还与刹车的时间有关,故B项错误。
高一年级物理课时作业专用纸- 1 - / 2- 2 - / 2 针对训练:1.如图所示,天花板上用细绳吊起两个用轻弹簧相连的质量相同的小球。
两小球均保持静止。
当突然剪断细绳时,上面的小球A 与下面的小球B 的加速度为 ( )A .a A =g ,aB =g B .a A =g ,a B =0C .a A =2g ,a B =0D .a A =0,a B =g2.两根完全相同的弹簧下挂一质量为m 的小球,小球与地面间有细线相连,处于静止状态,细线竖直向下的拉力大小为2mg.若剪断细线,则在剪断细线的瞬间,小球的加速度a ( )A 、a=g 方向向上B 、a=g 方向向下C 、a=2g 方向向上D 、a=3g 方向向上3.如图质量为m 的小球用水平弹簧系住,并用倾角为30°的光滑木板AB 托住,小球恰好处于静止状态.当木板AB 突然向下撤离的瞬间,小球的加速度( )A .0B . 大小为233gC .大小为233g ,方向竖直向下D .大小为33g ,方向水平向右4.物块A 1、A 2、B 1和B 2的质量均为m ,A 1、A 2用刚性轻杆连接,B 1、B 2用轻质弹簧连结,两个装置都放在水平的支托物上,处于平衡状态,如图今突然撤去支托物,让物块下落,在除去支托物的瞬间,A 1、A 2受到的合力分别为F f1和F f2,B 1、B 2受到的合力分别为F 1和F 2,则 ( )A .1f F = 0,2f F = 2mg ,F 1 = 0,F 2 = 2mg B .1f F = mg ,2f F = mg ,F 1 = 0,F 2 = 2mg C .1f F = mg ,2f F = 2mg ,F 1 = mg ,F 2 = mg D .1f F = mg ,2f F = mg ,F 1 = mg ,F 2 = mg5.如图所示,用轻弹簧相连的A 、B 两球,放在光滑的水平面上,m A =2kg ,m B =1kg ,在6N 的水平力F作用下,它们一起向右加速运动,在突然撤去 F 的瞬间,两球加速度a A = ,a B = 。