物理必修 第一册4 速度变化快慢的描述——加速度随堂练习题

4.速度变化快慢的描述——加速度

必备知识基础练

1.在实验条件下,复兴号从静止开始加速到350 km/h,用时65 s;在实际情况下,复兴号从静止开始加速到350 km/h,需用时8 min。关于复兴号的两次加速过程,下列说法正确的是              (　　)

A.速度变化量的大小在实验条件下更大

B.单位时间内速度变化量在实验条件下更小

C.实验条件下的平均加速度约为1.5 m/s2

D.实际情况下的加速度大小恒为0.2 m/s2

2.(多选)关于速度和加速度的方向,下列说法正确的是(　　)

A.速度的方向就是加速度的方向

B.速度变化量的方向就是加速度的方向

C.瞬时速度的方向就是物体运动的方向

D.加速度的方向就是物体运动的方向

3.如图所示是汽车的速度计,某同学在汽车中观察速度计指针位置的变化。开始时指针指示在如图甲所示的位置,经过8 s后指针指示在如图乙所示的位置,若汽车做匀变速直线运动,那么它的加速度大小约为(　　)

A.11 m/s2 B.5.0 m/s2

C.1.4 m/s2 D.0.6 m/s2

4.一篮球以大小为5 m/s、竖直向下的速度落到地面上,经过0.02 s后,以大小为4 m/s的速度竖直反弹,取竖直向下为正方向,则篮球在接触地面过程中的平均加速度为(　　)

A.450 m/s2 B.-450 m/s2

C.50 m/s2 D.-50 m/s2

5.(多选)某物体沿直线运动,其v-t图像如图所示,则下列说法正确的是(　　)

A.第1 s内和第6 s内的速度方向相反

B.第1 s内和第6 s内的加速度方向相反

C.第6 s内的加速度的大小大于第2 s内的加速度的大小

D.第6 s末物体回到原出发点

6.如图所示,假设发射飞船的火箭某段时间内由地面竖直向上运动,该段时间内其竖直方向上简化的v-t 图像如图所示,由图像可知(　　)

A.0~t1时间内火箭的加速度小于t1~t2时间内火箭的加速度

B.在0~t2时间内火箭上升,t2~t3时间内火箭下落

C.t2时刻火箭离地面最远

D.t3时刻火箭回到地面

7.足球运动员在罚点球时,用脚踢球使球获得30 m/s的速度,设脚与球作用时间为0.1 s,球又在空中飞行1 s(假设球做匀速直线运动)后被守门员挡住,守门员双手与球接触时间为0.2 s,且球被挡出后以大小为10 m/s的速度沿原路弹回,求:

(1)球被踢出过程中的加速度;

(2)球被守门员挡出过程中的加速度。

关键能力提升练

8.在一次跳伞训练中,伞兵从悬停在空中的直升机上跳出后,初速度v0>0,加速度a>0,下降过程中a值不断减小直至为零时,该伞兵的(　　)

A.速度不断减小,位移先增大后减小

B.速度不断减小,最后做匀速直线运动

C.速度不断增大,当a=0时,位移达到最大值

D.速度不断增大,当a=0时,速度达到最大,位移不断增大

9.如图所示,为了测定气垫导轨上滑块运动的加速度,在滑块上安装了宽度为d的遮光条。滑块在牵引力作用下先后通过两个光电门,配套的数字计时器记录了遮光条通过第一个光电门的时间Δt1和通过第二个光电门的时间Δt2,遮光条从开始遮住第一个光电门到开始遮住第二个光电门的时间为t,则可估算滑块加速度的大小为(　　)

A.( B.

C.) D.

10.(多选)甲、乙两个物体在同一直线上运动,它们的速度—时间图像如图所示,下列说法正确的是 (　　)

A.在0~t1时间内,甲的加速度小于乙的加速度,且方向相反

B.在0~t1时间内,甲、乙加速度方向相同

C.在0~t2时间内,甲、乙运动方向相同

D.在0~t2时间内,甲的加速度小于乙的加速度,且方向相同

11.一质点做直线运动的v-t图像如图所示,则在图中给出的该质点在前3 s内的加速度a随时间t变化关系的图像正确的是(　　)

12.按照规定,汽车应慢速通过隧道。某汽车(可看成质点)在过隧道前将速度从25 m/s匀减速到10 m/s,此时恰好到达隧道入口,然后汽车匀速通过100 m长的隧道,整个过程总共用了15 s时间。求汽车减速时的加速度。

13.有些国家的交管部门为了交通安全,特制定了死亡加速度为500g(g取10 m/s2)这一数值以警示世人。意思是如果行车加速度超过此值,将有生命危险。这么大的加速度,一般车辆是达不到的,但是如果发生交通事故时,将会达到这一数值。试判断:两辆摩托车以36 km/h的速度相向而撞,碰撞时间为2×10-3 s,碰撞后速度均减为0,驾驶员是否有生命危险?

4.速度变化快慢的描述——加速度

1.C　复兴号两次加速过程的速度变化量相同,实验条件下用时更短,单位时间内速度变化更大,A、B错误;已知复兴号的末速度为v=350 km/h=97.2 m/s,实验条件下的平均加速度大小为a1= m/s2=1.5 m/s2,实际情况下的平均加速度大小为a2= m/s2=0.2 m/s2,但并不一定是恒定的,D错误,C正确。

2.BC　物体的运动方向是指瞬时速度方向,选项C正确,D错误;物体的速度变化量的方向就是加速度的方向,选项A错误,B正确。

3.C　速度变化量Δv=v2-v1=60 km/h-20 km/h=40 km/h=11 m/s,则加速度为a= m/s2=1.4 m/s2,选项C正确。

4.B　由题意可知,取竖直向下为正方向,篮球的初速度v0=5 m/s,末速度v=-4 m/s,作用时间t=0.02 s,则由加速度公式可得平均加速度为a= m/s2=-450 m/s2,B正确。

5.BC　第1 s内和第6 s内速度均为正值,方向相同,A错误;第1 s内为匀加速直线运动,a与v同向,第6 s 内为匀减速直线运动,a与v反向,B正确;第2 s内的加速度为 m/s2=5 m/s2,第6 s内的加速度为 m/s2=-10 m/s2,C正确;前6 s内速度均为正值,物体始终向前运动,D错误。

6.A　由所给图像的斜率知,火箭的加速度在0~t1时间段内小于t 1~t 2时间段内,A正确。火箭在0~t3时间段内一直上升,B错误。t3时刻火箭上升到最高点,距地面最远,C、D错误。

7.解析 设球被踢出的方向为正方向

(1)罚点球时,球的速度由v0=0变到v1=30 m/s,用时t1=0.1 s,由a=得,

球被踢出过程中的加速度a1= m/s2=300 m/s2,方向为球被踢出的方向。

(2)守门员挡球时,球的速度由v1=30 m/s变到v2=-10 m/s,用时t2=0.2 s,

则球被守门员挡出过程中的加速度a2= m/s2=-200 m/s2

方向为球被踢出的反方向。

答案 (1)300 m/s2,方向为球被踢出的方向

(2)200 m/s2,方向为球被踢出的反方向

8.D　伞兵下降过程中,由于a>0,所以速度一直增大,当a=0时,速度达到最大,此后做匀速直线运动,位移继续增大,A、B、C错误,D正确。

9.C　根据题目可知,遮光条通过第一个光电门的瞬时速度为v1=,同理可知,遮光条通过第二个光电门的瞬时速度为v2=,根据加速度定义式得a==(,故选C。

10.BD　在0~t2时间内,甲物体一直沿正方向运动,乙物体先沿负方向运动,后沿正方向运动;图线的斜率表示加速度,整个过程甲、乙两物体的加速度方向相同,乙物体的加速度大于甲物体的加速度,选项B、D正确。

11.A　由v-t图像知,第1 s内物体的加速度a1==4 m/s2,后2 s内物体的加速度a2==-2 m/s2,故选项A正确。

12.解析 匀速运动的时间t2= s=10 s,匀减速运动的时间t1=t-t2=5 s,减速时的加速度a= m/s2=-3 m/s2。

答案 3 m/s2,方向与速度方向相反

13.解析 摩托车的初速度v0=36 km/h=10 m/s,末速度vt=0

这一碰撞过程的时间Δt=2×10-3 s

由加速度的定义式a=

得加速度a= m/s2=-5×103 m/s2=-500g,

所以驾驶员有生命危险。

答案 有生命危险