教科版 (2019)必修 第一册第一章 描述运动的基本概念5 速度变化的快慢与方向——加速度随堂练习题

这是一份教科版 (2019)必修 第一册第一章 描述运动的基本概念5 速度变化的快慢与方向——加速度随堂练习题，共6页。试卷主要包含了2 m/s2，5 m/s2D等内容，欢迎下载使用。

基础巩固
1.(多选)以下对于加速度和速度的认识中,正确的有( )
A.物体加速度的方向,就是物体速度方向
B.速度改变量的方向就是加速度的方向
C.物体的速度很大,加速度可以为零
D.物体的速度变化越大,则加速度越大
答案:BC
解析:加速度的方向与速度改变量的方向相同,与速度方向不一定相同,故A错误,B正确;物体的速度很大,加速度可以为零,比如以较大的速度做匀速直线运动,故C正确;物体的速度变化很大,若变化的时间较长,加速度可能很小,故D错误。
2.关于速度、速度的变化量、加速度,正确的说法是( )
A.物体运动的速度的变化量越小,它的加速度一定越小
B.速度很大的物体,其加速度可以为零
C.某时刻物体速度为零,其加速度一定为零
D.加速度很小时,物体一定运动得很慢
答案:B
解析:根据a=ΔvΔt知,速度变化量小,加速度不一定小,故A错误;速度很大的物体,加速度可能为零,比如做匀速直线运动,故B正确;某时刻物体的速度为零,速度变化可能很快,加速度很大,故C错误;加速度很小时,说明速度变化得慢,但速度可以很大,运动得很快,故D错误。
3.由加速度的定义式a=ΔvΔt可知( )
A.a与Δv成正比,与Δt成反比
B.a的方向与Δv的方向相同
C.a的大小等于速度的变化量
D.Δv越大,则a越大
答案:B
解析:根据加速度的定义a=ΔvΔt得,当时间Δt一定时,加速度a与速度的变化量Δv成正比;当Δv一定时,加速度a与时间Δt成反比,故A错误。a的方向与Δv的方向相同,故B正确。a的大小等于速度的变化率,故C错误。根据a=ΔvΔt可知,加速度a由速度的变化量Δv和速度发生改变所需要的时间Δt共同决定,虽然Δv大,但Δt更大时,a可以很小,故D错误。
4.(多选)一辆汽车正以30 m/s的速度在平直的公路上行驶,遇到紧急情况急刹车,刹车后汽车轮胎在地面上划出一道长为30 m的刹车痕迹,刹车过程所用时间为2 s。若刹车过程加速度不变,下列说法正确的是( )
A.汽车刹车过程的平均速度大小为15 m/s
B.汽车刹车过程的速度变化量为-30 m/s
C.汽车刹车过程的加速度大小为15 m/s2
D.汽车刹车过程的加速度方向与速度变化量的方向相反
答案:ABC
解析:根据平均速度的公式有v=ΔxΔt=302 m/s=15 m/s,故A正确;速度变化量等于末速度减初速度,为Δv=0-30 m/s=-30 m/s,故B正确;加速度a=ΔvΔt=-302 m/s2=-15 m/s2,故C正确;加速度等于速度变化量与时间的比值,所以加速度始终与速度变化量方向相同,故D错误。
5.对不同物体的直线运动过程进行测量,所测得的物理量记录在下表中。若运动过程中加速度不变,请对照表中相关信息,判断加速度最小的物体是( )
A.汽车B.列车C.飞机D.自行车
答案:B
解析:汽车的加速度为a1=Δv1Δt1=9-03 m/s2=3 m/s2
自行车的加速度为a2=Δv2Δt2=8-23 m/s2=2 m/s2
飞机的加速度为a3=Δv3Δt3=300-20010 m/s2=10 m/s2
列车的加速度为a4=Δv4Δt4=20-0100 m/s2=0.2 m/s2
则加速度最小的是列车。
6.(原创)(多选)一个质点做变速直线运动,其速度图像如图所示,则质点加速度相同的时间间隔是( )
A.0~1 s和1~2 s内
B.1~2 s和2~3 s内
C.2~3 s和3~4 s内
D.0~1 s和3~4 s内
答案:BD
解析:v-t图像中斜率(倾斜程度)代表加速度,加速度为矢量,由图像可知0~1 s和3~4 s内加速度相同,1~2 s和2~3 s内加速度相同,故B、D正确,A、C错误。
7.足球运动员在罚点球时,原来静止在地面上的球离开脚时获得30 m/s的速度并做匀速直线运动。设脚与球的作用时间为0.1 s,球又在空中飞行0.3 s后被守门员挡出,守门员双手与球的接触时间为0.2 s,且球被守门员挡出后以10 m/s的速度沿原路反弹。求
(1)运动员罚点球的过程,足球的加速度;
(2)守门员接球的过程,足球的加速度。
答案:(1)300 m/s2,方向与初速度方向相同
(2)200 m/s2,方向与初速度方向相反
解析:(1)取足球开始时的速度方向为正方向,则v1=0,v2=30 m/s,t1=0.1 s
所以罚点球的过程,足球的加速度a1=v2-v1t1=30-00.1 m/s2=300 m/s2,加速度方向与初速度方向相同。
(2)由题意,守门员接球的过程,v3=30 m/s,v4=-10 m/s,t2=0.2 s
所以守门员接球的过程,球的加速度a2=v4-v3t2=-10-300.2 m/s2=-200 m/s2,加速度方向与初速度方向相反。
能力提升
1.如图所示,一辆汽车正在平直公路上行驶,下列说法正确的是( )
A.若汽车加速度为负值,则汽车减速
B.汽车加速度减小,汽车可能加速
C.当汽车加速度减小到零时,汽车静止
D.当汽车加速度减小到零时,汽车的速度不可能最大
答案:B
解析:若汽车加速度为负值,汽车速度也为负值,则汽车做加速直线运动,故A错误;若汽车加速度减小,但汽车加速度方向与速度方向相同,汽车做加速直线运动,故B正确;若汽车加速度方向与速度方向相同,当汽车加速度减小到零时,汽车速度最大,故C、D错误。
2.(多选)一质点做直线运动,在某一时刻质点的位置坐标x>0,速度v>0,其加速度a>0,此后a逐渐减小到零,则该过程质点的( )
A.速度v逐渐减小为零
B.位置坐标x不断增大
C.位置坐标x、速度v可能变为负值
D.速度v变化得越来越慢
答案:BD
解析:质点做直线运动,速度v>0,其加速度a>0,可知速度的方向与加速度的方向相同;加速度减小,速度增大,但增大得越来越慢;当加速度a=0时,速度达到最大,故D正确,A、C错误;由于速度的方向不变,则位移逐渐增大,故B正确。
3.下表是四种交通工具的速度改变情况,假设均为加速度不变的直线运动,下列说法正确的是( )
A.甲的初速度最大,加速度最大
B.乙的速度变化最小
C.丙的速度变化最快
D.丁的末速度最大,加速度最大
答案:C
解析:根据表格可知,甲的初速度最大,丁的末速度最大。
甲的加速度为a=10-55 m/s2=1 m/s2
乙的加速度为a=10-010 m/s2=1 m/s2
丙的加速度为a=20-010 m/s2=2 m/s2
丁的加速度为a=30-020 m/s2=1.5 m/s2
则丙的加速度最大,速度变化最快,故A、D错误,C正确;根据表格可知甲的速度变化最小,故B错误。
4.蹦床运动员在一张绷紧的弹性网上从高处落下,以大小为8 m/s的竖直向下速度着网,与网作用后,沿着竖直方向以大小为6 m/s的速度弹回,已知运动员与网接触的时间t=1.2 s,那么运动员在与网接触的这段时间内平均加速度的大小是( )
m/s2 m/s2
C.8.5 m/s2D.11.7 m/s2
答案:D
解析:规定向下为正方向,有v1=8 m/s,v2=-6 m/s,根据加速度定义式a=ΔvΔt=v2-v1t得a=-6-81.2 m/s2=-11.7 m/s2,负号代表与正方向相反,即加速度方向向上,故D正确,A、B、C错误。
5.2019年1月22日下午,中国海军第3批护航编队昆仑山舰在于亚丁湾海域护送商船航行的过程中,成功慑止6艘疑似海盗小艇接近编队。假如其中一艘海盗快艇在海面上运动的v-t图像如图所示,设运动过程中海盗快艇所受阻力不变,则下列说法正确的是( )
A.海盗快艇在0~66 s内做曲线运动
B.海盗快艇在96 s末开始调头逃离
C.海盗快艇在96~116 s内加速度不变
D.海盗快艇在0~66 s内从静止出发做加速度增大的加速直线运动
答案:B
解析:速度—时间图像只能表示直线运动的规律,可知,海盗快艇在0~66 s内做直线运动,故A错误;在96 s末之前,速度一直为正,说明海盗快艇一直沿正向运动。海盗快艇在96 s末后,速度由正变负,即改变运动的方向,海盗快艇在96 s末开始掉头逃跑,故B正确;海盗快艇在96~116 s内,速度为负,速率均匀增大,加速度不变,故C错误;在0~66 s内图像的斜率越来越小,加速度越来越小,速度越来越大,故海盗快艇在0~66 s内从静止出发做加速度减小的加速直线运动,故D错误。
6.计算下列物体的加速度的大小和方向。
(1)一辆汽车从车站出发做加速直线运动,经10 s速度达到108 km/h;
(2)在高速公路上汽车做加速直线运动,经3 min速度从54 km/h提高到144 km/h;
(3)一辆汽车以72 km/h行驶,突然遇到紧急情况刹车,经2 s停车。
答案:(1)3 m/s2,与运动方向相同
(2)0.14 m/s2,与运动方向相同
(3)10 m/s2,与运动方向相反
解析:(1)108 km/h=30 m/s
汽车出站的加速度为a1=Δv1Δt1=30-010 m/s2=3 m/s2,方向与运动方向相同。
(2)54 km/h=15 m/s
144 km/h=40 m/s
则汽车的加速度为
a2=Δv2Δt2=40-153×60 m/s2=0.14 m/s2,方向与运动方向相同。
(3)72 km/h=20 m/s
a3=Δv3Δt3=0-202 m/s2=-10 m/s2,方向与运动方向相反。运动过程
初速度/(m·s-1)
经历时间/s
末速度/(m·s-1)
汽车行驶
0
3
9
自行车下坡
2
3
8
飞机在天空飞行
200
10
300
列车从车站开始出站
0
100
20
对象
初始速度/(m·s-1)
经过时间/s
末速度/(m·s-1)
甲
5
5
10
乙
0
10
10
丙
0
10
20
丁
0
20
30