高中物理人教版 (2019)必修 第一册4 速度变化快慢的描述——加速度免费课堂检测

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基础过关练
题组一 加速度
1.(多选)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方向相同
D.ΔvΔt叫速度变化率,就是加速度
2.物体A的加速度为3 m/s2,物体B的加速度为-5 m/s2,则可以确定此时( )
A.物体A一定在做加速运动
B.物体A的加速度大于物体B的加速度
C.物体B的加速度大于物体A的加速度
D.物体A的速度小于物体B的速度
3.若汽车的加速度方向与速度方向相反,当加速度增大时( )
A.汽车速度增加得越来越慢
B.汽车速度增加得越来越快
C.汽车速度减小得越来越快
D.汽车速度减小得越来越慢
题组二 速度、速度变化量和加速度的对比
4.表中列出了一些运动物体的加速度,观察分析表中数据,判断下列说法正确的是( )
A.炮弹的速度变化最大
B.跳伞者着陆时的速度变化比汽车急刹车时的速度变化慢
C.赛车的速度比汽车的速度大
D.喷气式飞机着陆后滑行过程中的加速度方向与速度方向相反
5.(多选)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.物体速度的变化率为零时,加速度也为零
C.物体速度的变化量越大,加速度越大
D.物体的速度变化越快,加速度越大
6.如图甲所示,火箭发射时,速度能在10 s内由0增加到100 m/s;如图乙所示,汽车以108 km/h的速度行驶,急刹车时能在2.5 s内停下来,下列说法中正确的是( )
A.10 s内火箭的速度改变量为10 m/s
B.2.5 s内汽车的速度改变量为-30 m/s
C.火箭的速度变化比汽车的快
D.火箭的加速度比汽车的加速度大
题组三 v-t图像与加速度
7.列车匀速前进,司机突然发现前方有一头牛在横穿铁轨,司机立即使列车制动,做减速运动,车未停下时牛已离开轨道,司机又使列车做加速运动,直到恢复原速,继续做匀速直线运动,列车运动的v-t图像应是( )
8.如图是某物体做直线运动的速度图像,有关物体运动情况判断正确的是( )
A.前2 s的加速度大小为5 m/s2
B.2 s末运动方向改变
C.4 s末物体回到出发点
D.6 s到8 s做匀速运动
9.某火箭由地面竖直向上发射时,其v-t图像如图所示,则下列表述正确的是( )
A.火箭在t2~t3时间内向下运动
B.火箭在t1~t2时间内加速度最大
C.0~t3时间内,火箭一直向上运动
D.火箭在运动过程中的最大加速度大小为v2t3
能力提升练
题组一 速度、速度变化量和加速度的比较
1.(2019安徽合肥一中期末,)(多选)下列说法正确的是( )
A.加速度为负值时,物体也可能做加速运动
B.比较加速度大小时,3 m/s2比-5 m/s2大
C.加速度逐渐变大,速度就逐渐变大
D.在不同图像上,比较物体的加速度时,要算出数值后再比较
2.(2019广东深圳中学期末,)结合图中交代的情境及数据,以下判断正确的是( )
A.高速行驶的磁悬浮列车的加速度一定很大
B.汽车速度为108 km/h,紧急刹车时间为2.5 s(可视为匀减速至静止),由此可得汽车刹车阶段的加速度大小为a=12.5 m/s2
C.根据图中数据可求出刘翔在110 m栏比赛中通过全程的平均速率约为v=8.42 m/s
D.位于点燃火药的炮膛中的炮弹的速度、加速度可能均为零
3.(2019浙江温州中学期末,)2017年9月29日,我国成功用长征二号丙运载火箭将3颗新型卫星送入轨道。关于火箭点火升空瞬间的速度和加速度的判断,下列说法正确的是( )
A.火箭的速度很小,但加速度可能较大
B.火箭的速度很小,所以加速度也很小
C.火箭的速度很大,所以加速度也很大
D.火箭的速度很大,但加速度一定很小
4.(2020北京西城高一上期末,)(多选)小球的初速度是v1,经过一段时间后速度变为v2,用Δv表示Δt时间内速度的变化量,为了在图中表示加速度a,我们以初速度v1的箭头端为起点,以后来的速度v2的箭头端为终点,作出一个新的箭头,表示速度的变化量Δv。则下图中能正确画出Δv并表示小球做加速度向左的运动的是( )
5.(2019湖北黄冈中学期末,)如图所示为测定气垫导轨上滑块的加速度的装置,滑块上安装了宽度为3.0 cm的遮光板,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Δt1=0.29 s,通过第二个光电门的时间Δt2=0.11 s,遮光板从通过第一个光电门到通过第二个光电门所用时间为Δt=3.57 s,求滑块的加速度的大小。易错
题组二 加速度与速度对运动的影响
6.(2019河北邢台八中期末,)(多选)关于加速度与速度的关系,下列说法正确的是( )
A.加速度增大,速度一定增大
B.加速度减小,速度可能增大
C.加速度不变,速度一定不变
D.加速度为零,速度不一定为零
7.(2020甘肃西北师范大学附中高一上检测,)(多选)根据下列给出的速度和加速度的正、负情况,对物体运动性质的判断正确的是(深度解析)
A.v>0,a<0,物体做加速运动
B.v<0,a<0,物体做加速运动
C.v<0,a>0,物体做减速运动
D.v>0,a>0,物体做加速运动
8.(2020山西太原高一上期中,)(多选)一个做变速直线运动的物体,其加速度方向不变而大小逐渐减小到零,那么该物体的运动情况可能是( )
A.可能速度不断增大,直到加速度减小到零时速度达到最大,而后做匀速直线运动
B.不可能速度不断减小,直到加速度减小为零时速度达到最小,而后做匀速直线运动
C.可能速度不断减小,直到加速度减小到零时运动停止
D.不可能速度不断减小到零后,又反向做加速运动,最后做匀速运动
题组三 物体运动的v-t图像
9.(2019江苏徐州中学期末,)如图所示为某质点运动的速度-时间图像,下列有关该质点运动情况的判断,正确的是( )
A.0~t1时间内加速度为正,质点做加速运动
B.t1~t2时间内加速度为负,质点做加速运动
C.t2~t3时间内加速度为负,质点做减速运动
D.t3~t4时间内加速度为正,质点做加速运动
10.(2019河北衡水武邑中学期末,)如图所示为某物体做直线运动的v-t图像,关于物体在前4 s的运动情况,下列说法中正确的是( )
A.物体始终向同一方向运动
B.物体的加速度大小不变,方向改变
C.物体在前2 s内做减速运动
D.t=2 s时的速度、加速度都为零
11.(2019四川成都七中模拟,)(多选)甲、乙两个物体在同一直线上运动的v-t图像如图所示,由图像可知两物体( )
A.速度方向相同,加速度方向相反
B.速度方向相反,加速度方向相同
C.甲的加速度大于乙的加速度
D.甲的加速度小于乙的加速度
12.(2020陕西西安中学高一上期中,)(多选)物体沿一条东西方向的水平线做直线运动,取向东为运动的正方向,其速度-时间图像如图所示,下列说法中正确的是(深度解析)
A.在1 s末,速度为9 m/s
B.0~2 s内,加速度为6 m/s2
C.6~7 s内,做速度方向向西的加速运动
D.10~12 s内,做速度方向向东的加速运动
13.(2018四川绵阳南山中学高一上期中,)(多选)如图所示的两条斜线,分别代表A、B两物体同时从同一地点出发向同一方向做直线运动时的速度-时间图像。下列说法中正确的是( )
A.A的初速度比B的初速度大
B.在前10 s内,A的位移比B的位移大
C.A的加速度比B的加速度大
D.10 s末两物体的瞬时速度相等
14.(2018重庆彭水中学高一上月考,)如图所示为某一质点的速度-时间图像,求质点:
(1)在0~2 s时间段内的加速度;
(2)在2~6 s时间段内的加速度;
(3)在6~8 s时间段内的加速度。
15.(2019江西赣州高一检测,)如图为某物体做直线运动的v-t图像。试分析物体在各段时间内的运动情况并计算各阶段加速度的大小和方向。
答案全解全析
基础过关练
1.CD 加速度a为速度的变化率ΔvΔt,并不是与Δv成正比,其方向始终与速度的变化量Δv的方向一致,和速度的方向无关。
2.C 物体A的加速度为正值,但是速度的方向未知,无法确定物体A做加速运动还是减速运动,故A错误;加速度的正负表示方向,其绝对值表示加速度的大小,可知物体B的加速度比物体A的加速度大,故B错误,C正确;物体A的加速度小于物体B的加速度,由于速度大小与加速度大小没有必然联系,所以A的速度不一定小于B的速度,故D错误。
3.C 汽车的加速度方向与速度方向相反,汽车在做减速运动,速度减小;加速度增大,汽车速度减小得越来越快,C正确。
4.D 加速度表示物体速度变化的快慢,等于速度的变化率,炮弹的加速度最大,不清楚变化时间,所以不能比较速度变化的大小,故A错误;跳伞者着陆时的加速度大于汽车急刹车时的加速度,所以跳伞者着陆时的速度变化比汽车急刹车时的速度变化快,故B错误;速度表示物体运动的快慢,数据中只提供了加速度关系,故C错误;喷气式飞机着陆后滑行过程中做减速运动,所以加速度方向与速度方向相反,所以D选项是正确的。
5.BD 物体的速度越大,加速度不一定越大,比如高速匀速行驶的动车,速度很大,而加速度为零,故A错误。加速度等于速度的变化率,则物体速度的变化率为零,加速度也为零,故B正确。加速度在数值上等于单位时间内速度的变化量,速度变化量越大,加速度不一定越大,还与速度变化所用的时间有关,故C错误。根据加速度的物理意义可知,物体的速度变化越快,则加速度越大,故D正确。
6.B 规定初速度的方向为正方向。火箭的速度改变量Δv=v2-v1=100 m/s-0=100 m/s,故A错误;汽车的初速度v1'=108 km/h=30 m/s,汽车的速度改变量Δv'=v2'-v1'=0-30 m/s=-30 m/s,故B正确;根据a=ΔvΔt得火箭的加速度a1=ΔvΔt=100m/s10s=10 m/s2,汽车的加速度为a2=Δv'Δt'=-30m/s2.5s=-12 m/s2,所以火箭的加速度比汽车的加速度小,火箭的速度变化比汽车慢,故C、D错误。
7.B 从速度发生变化开始:A图表示列车先做加速运动,接着做减速运动,再做加速运动,最后做匀速直线运动,与题意不符,故A错误;B图表示列车先做减速运动,速度未达到零,接着做加速运动,最后做匀速直线运动,与题意相符,故B正确;C图表示列车先做减速运动,速度达到零,接着做加速运动,最后做匀速直线运动,与题意不符,故C错误;D图表示列车先做加速运动,接着做减速运动,最后做匀速直线运动,与题意不符,故D错误。
8.A 前2 s的加速度大小a=10m/s2s=5 m/s2,选项A正确;前4 s内的速度均为正值,表示速度方向与正方向相同,选项B错误;4 s末运动方向变化,并不表示回到出发点,选项C错误;6~8 s物体做变速运动,选项D错误。
9.C 由题图看出,火箭的速度一直为正值,说明火箭一直在上升,故A错误,C正确。由v-t图像的斜率表示火箭的加速度,可知在t2~t3时间内加速度最大,最大加速度大小为a=v2t3-t2,故B、D错误。
能力提升练
1.AD 加速度为负值,速度可能也为负值,则加速度的方向与速度方向可能相同,则可能做加速运动,故A正确。加速度的正负表示方向,不表示大小,3 m/s2比-5 m/s2小,故B错误。当加速度的方向与速度方向相反时,加速度变大,速度减小,故C错误。在不同的图像上,由于标度不同,需要计算出加速度的数值后才能进行比较,故D正确。
2.C 高速行驶的磁悬浮列车可能做匀速直线运动,加速度为零,故A错误;由a=ΔvΔt代入数据可得加速度的大小为12 m/s2,B错误;由v=xt可得v=8.42 m/s,C正确;位于点燃火药的炮膛中的炮弹的速度可能为零,但加速度不为零,D错误。
3.A 点火瞬间,火箭的速度很小,但是速度变化可能很快,即加速度可能很大,故选A。
4.AD 加速度a的方向与速度变化量Δv的方向相同。A图中速度变化量Δv方向向左,加速度向左,故A正确;B图中速度变化量Δv方向应向右,加速度也应向右,故B错误;C图中速度变化量Δv方向应向左,加速度向左,故C错误;D图中速度变化量Δv方向向左,加速度向左,故D正确。
5.答案 0.048 m/s2
解析 通过第一个光电门的速度为
v1=xΔt1=3×10-2 m0.29s=0.103 m/s
通过第二个光电门的速度为
v2=xΔt2=3×10-2 m0.11s=0.273 m/s
由a=ΔvΔt得滑块的加速度大小
a=v2-v1Δt=0.273m/s-0.103m/s3.57s=0.048 m/s2。
易错警示
(1)应用公式Δv=v-v0计算速度变化量时,只有物体做直线运动,才可应用代数运算,并要注意“+”“-”符号。
(2)应用加速度的定义式a=ΔvΔt计算加速度时,结果为正,表示加速度方向与正方向相同,结果为负,表示加速度方向与正方向相反。
6.BD 加速度增大,如果加速度方向与速度方向相反,那么速度就会减小,即速度减小得越来越快,故A错误;加速度减小,如果加速度方向与速度方向相同,那么速度就会增大,故B正确;物体有加速度,加速度不变,速度一定变化,故C错误;加速度为零,速度不一定为零,例如做匀速直线运动的物体,加速度为零,故D正确。
7.BCD 速度和加速度都是矢量,正、负号不表示大小,表示方向,若a、v同向,即符号相同,物体做加速运动,若a、v反向,即符号相反,物体做减速运动,选项A错误,B、C、D正确。
规律总结
加速度的大小和方向对速度的影响
(1)加速度的大小决定了速度变化的快慢:加速度大,其速度变化一定快;加速度小,其速度变化一定慢。加速度增大,则速度变化得越来越快,加速度减小,则速度变化得越来越慢。
(2)加速度的方向影响速度的增减:在直线运动中,加速度与速度方向相同,则速度增加;加速度与速度方向相反,则速度减小。
8.AC 当物体的加速度和速度同向时,若加速度方向不变而大小逐渐减小到零,则物体的速度不断增大,直到加速度减小到零时速度达到最大,而后做匀速直线运动,选项A正确。当物体的加速度和速度反向时,物体的速度不断减小,直到加速度减小为零时速度达到最小,而后做匀速直线运动;也可能加速度减小到零时,速度恰好为零,物体运动停止;也可能加速度还没减到零时,速度已经为零,物体反向加速,最后加速度为零时,物体做匀速运动;故选项B、D错误,C正确。
9.A 由图像可知,在0~t1时间内加速度为正,速度也为正,加速度方向与速度方向相同,故质点做加速运动;在t1~t2时间内加速度为负,速度为正,加速度方向与速度方向相反,故质点做减速运动;在t2~t3时间内加速度为负,速度也为负,加速度方向与速度方向相同,故质点做加速运动;在t3~t4时间内加速度为正,速度为负,加速度方向与速度方向相反,质点做减速运动。所以说,一个运动是加速运动还是减速运动,要根据加速度方向与速度方向的关系来判断,不能单独根据加速度的正负来判断。只有A项正确。
10.C 由图可知,前2 s速度为负,后2 s速度为正,所以物体的速度方向改变,故A错误;图线的斜率表示加速度,由图可知,图线的斜率不变,故物体的加速度大小不变,方向不变,故B错误;物体在前2 s内向负方向做减速运动,故C正确;由图可知,t=2 s时的速度为零,但加速度不为零,故D错误。
11.AC 由图像知,这两个物体的速度都为正,故速度方向相同;但是乙物体加速,甲物体减速,故它们的加速度方向相反,A正确,B错误。根据图像和加速度的公式得,甲的加速度a甲=0-3m/s4s=-0.75 m/s2,乙的加速度a乙=2m/s-04s=0.5 m/s2,加速度的正负只表示方向,不表示大小,故甲的加速度大于乙的加速度,C正确,D错误。
12.AC 由题图可知,在1 s末,物体速度为9 m/s,A正确;根据加速度的定义,0~2 s内,物体的加速度a=v-v0t=12m/s-6m/s2s=3 m/s2,B错误;6~7 s内,速度为负且增大,物体做速度方向向西的加速运动,C正确;10~12 s内,速度为负且减小,物体做速度方向向西的减速运动,D错误。故选AC。
规律总结
分析v-t图像时应注意两点:
(1)在v-t图像中,加速度是否变化看图线有无折点。在折点位置,图线的倾斜程度改变,表示此时刻物体的加速度改变,v-t图像为曲线,可认为曲线上处处是折点,加速度时刻在改变。
(2)在v-t图像中,速度方向是否改变看图线与时间轴有无交点。在与时间轴的交点位置前后,纵坐标的符号改变,表示物体的速度方向改变。
13.CD 由图可知A的初速度为0,B的初速度大于0,故A错误;在前10 s内B的速度一直大于A的速度,所以B物体在前10 s内通过的位移大于A物体通过的位移,故B错误;v-t图像的斜率表示物体的加速度,由图可知A的斜率大于B的斜率,故A的加速度大于B的加速度,故C正确;由图可知在10 s末两物体的瞬时速度相同,故D正确。
14.答案 (1)2 m/s2 (2)0 (3)-2 m/s2
解析 (1)质点在0~2 s时间段内的加速度为:
a1=Δv1Δt1=4m/s2s=2 m/s2;
(2)在2~6 s时间段内质点做匀速直线运动,加速度为:a2=0;
(3)在6~8 s时间段内的加速度为:
a3=Δv3Δt3=0-4m/s2s=-2 m/s2。
15.答案 见解析
解析 物体在0~1 s内做正向加速直线运动,
速度变化量为Δv1=4 m/s-0=4 m/s,
加速度a1=Δv1Δt1=4 m/s2,方向与正方向相同。
在1~3 s内物体做正向减速直线运动,
速度变化量Δv2=0-4 m/s=-4 m/s,
加速度a2=Δv2Δt2=-2 m/s2,故加速度的大小为2 m/s2,方向与正方向相反。
在3~4 s内物体做反向加速直线运动,
速度变化量Δv3=-2 m/s-0=-2 m/s,
加速度a3=Δv3Δt3=-2 m/s2,故加速度的大小为2 m/s2,方向与负方向相同。
一些运动物体的加速度a/(m·s-2)
炮弹在炮筒中:5×104
赛车起步:4.5
跳伞者着陆时:-24.5
汽车起步约:2
喷气式飞机着陆后滑行:-5~-8
无轨电车起步约:1.8
汽车急刹车:-4~-6
旅客列车起步约:0.35