2019 - 2020版高中物理刷题首选卷第一章第五节速度变化快慢的描述 - 加速度(含解析)新人教必修1 - 下载本文

第五节 速度变化快慢的描述——加速度

一、选择题

1.(比值法定义)下列物理概念不是采用比值法定义的是( ) A.速度 B.平均速度 C.位移 D.加速度 答案 C

解析 速度的定义式为v=

ΔxΔx,采用比值法定义;平均速度的定义式为v=,采用ΔtΔtΔv比值法定义;位移不是采用比值法定义的;加速度的定义式为a=,采用比值法定义。

Δt故C正确,A、B、D错误。

2.(加速度理解)我国新研制的隐形战机歼-20开始挂弹试飞。在某次试飞中,由静止开始加速,当加速度a逐渐减小至零时,飞机刚好起飞,则此过程中飞机的( )

A.速度不断增大,位移不断减小 B.速度不断增大,位移不断增大

C.速度增大得越来越快,位移增大得越来越快 D.速度增大得越来越慢,位移增大得越来越慢 答案 B

解析 飞机起飞过程中,加速度逐渐减小,但速度在逐渐增大。加速度描述速度变化的快慢,所以飞机的速度增大得越来越慢;而速度逐渐增大,所以位移不断增大且增大得应越来越快,所以只有B正确。

3.(加速度理解)小型轿车和旅客列车,速度都能达到100 km/h,小型轿车起步时用20 s速度达到100 km/h,而旅客列车达到100 km/h大约要用时500 s,由上可知( )

A.旅客列车的加速度大 B.小型轿车的速度变化大 C.小型轿车的速度变化快 D.旅客列车的速度变化率大 答案 C

Δv解析 根据a=知,速度的变化量相同,小型轿车所用的时间短,则小型轿车的加Δt速度大,即速度变化快,故C正确,A、B、D错误。

4.(加速度理解)下列关于加速度的说法中正确的是( ) A.物体的速度为零时加速度也一定为零

B.物体的加速度向东,其速度变化量的方向可能向西

C.物体加速时其加速度方向与速度方向相同,减速时加速度方向与速度方向相反,由此可知,加速度方向由速度方向决定

D.做加速直线运动的物体的速度变化量方向一定和它的加速度的方向相同 答案 D

Δv解析 根据加速度的定义式a=可知,物体的加速度等于物体的速度的变化率,即

Δt物体的速度变化越快,物体的加速度越大,但加速度大小与速度大小没有直接关系,A错误;加速度描述的是速度变化的快慢,加速度的方向与速度同向时,速度增加,反向时,则速度减小。加速度的方向就是物体速度变化量的方向,不由物体速度方向决定,B、C错误;做加速直线运动的物体的速度变化量方向一定和它的加速度的方向相同,D正确。

5.(加速度、速度)物体在一条直线上运动,初速度的大小为2 m/s,末速度的大小为4 m/s,则下列情况不可能的是( )

A.速度改变量的大小可能是6 m/s B.速度改变量的大小可能是4 m/s

C.速度改变量的方向可能与初速度方向相同 D.速度改变量的方向可能与初速度方向相反 答案 B

解析 若规定初速度方向为正方向,则v0=2 m/s,末速度可能为v1=4 m/s,v2=-4 m/s,两种情况的速度改变量Δv1=v1-v0=2 m/s,Δv2=v2-v0=-6 m/s,故B不可能,A、C、D可能。

6.(加速度理解)(多选)下列运动可能出现的是( ) A.物体的加速度增大,速度反而减小 B.物体的速度为零时,加速度却不为零 C.物体的加速度减小,速度增大

D.物体的加速度始终不变,速度也始终不变 答案 ABC

解析 加速度和速度均为矢量,当加速度方向与速度方向相反时,加速度增大速度减小,

A正确;当速度为零时,加速度可能为零,也可能不为零,B正确;当加速度方向与速度方向相同时,加速度减小速度增大,C正确;加速度是描述速度变化快慢的物理量,有了加速度,物体的速度一定要发生变化,D错误。

7.(加速度计算)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,运动员与球接触时间为0.2 s。设球飞来的方向为正方向,则足球在这段时间内的加速度是( )

A.-20 m/s B.20 m/s C.100 m/s D.-100 m/s 答案 D

解析 由于球飞来的方向为正方向,则v0=8 m/s,踢出速度为vt=-12 m/s,根据加Δvvt-v0-12-822

速度的定义式a=可知,a== m/s=-100 m/s,D正确。

Δtt0.2

2

2

2

2

8.

(加速度计算)如图所示,物体以5 m/s的初速度沿光滑的斜面向上做减速运动,经4 s滑回原处时速度大小仍为5 m/s,则物体的加速度为( )

A.10 m/s,方向沿斜面向下 B.0

C.2.5 m/s,方向沿斜面向下 D.5 m/s,方向沿斜面向下 答案 C

Δvv-v0

解析 取初速度方向为正方向,则v0=5 m/s,v=-5 m/s,Δt=4 s,则a==ΔtΔt-5-5222= m/s=-2.5 m/s,即加速度大小为2.5 m/s,方向沿斜面向下,C正确。

4

2

22

9.

(v-t图象)一艘快艇在海面上运动的v-t图象如图所示。则下列说法正确的是( ) A.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

B.快艇在96 s末速度方向改变 C.快艇在66 s末沿正方向位移最大 D.快艇在96~116 s内速度均匀减小 答案 B

解析 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,A错误;在96 s末,快艇的速度方向发生改变,B正确;0~96 s快艇的运动方向一直没变,96 s 末沿正方向位移最大,C错误;快艇在96~116 s内速度均匀增大,D错误。

二、非选择题(按照题目要求作答,计算题须写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,有数值计算的题注明单位)

10.(加速度计算)某汽车以恒定加速度做变速直线运动,10 s内速度从5 m/s增加到25 m/s,接着遇到紧急情况刹车,2 s内速度减为零。求这两个过程中加速度的大小和方向。

答案 2 m/s,方向与初速度方向相同 12.5 m/s,方向与初速度方向相反

解析 以初速度的方向为正方向,有v0=5 m/s,v=25 m/s,t=10 s, 则a=

2

2

v-v025-522

= m/s=2 m/s, t10

得到a为正值,表示其方向与规定的正方向相同; 对于刹车阶段:v=25 m/s,v′=0,t′=2 s, 则a′=

v′-v0-2522

= m/s=-12.5 m/s, t2

得到a′为负值,表示其方向与初速度方向相反。

11.

(加速度相关计算)如图所示,M99是一款性能先进的大口径半自动狙击步枪。步枪枪管中的子弹从初速度为0开始,经过0.002 s的时间离开枪管被射出。已知子弹在枪管内的平均速度是600 m/s,射出枪口瞬间的速度是1200 m/s,射出过程中枪没有移动。求:

(1)枪管的长度;

(2)子弹在射出过程中的平均加速度。

答案 (1)1.2 m (2)6×10 m/s,方向与子弹的速度方向相同

5

2

解析 (1)枪管的长度

l=vt=600×0.002 m=1.2 m。

Δv1200-0252

(2)a== m/s=6×10 m/s,

Δt0.002方向与子弹的速度方向相同。

12.(加速度计算)有甲、乙、丙三辆汽车,都以5 m/s的初速度开始向东做加速度不变的变速直线运动。经5 s后,甲的速度为零;乙的速度方向仍然向东,大小为10 m/s;而丙的速度却变为向西,大小仍为5 m/s,求:甲、乙、丙的加速度大小分别是多少?方向分别是什么?

答案 见解析

Δv解析 取向东为正方向,由a=得

Δtv甲-v022

a甲==-1 m/s,即大小为1 m/s,方向向西;

tv乙-v022

a乙==1 m/s,即大小为1 m/s,方向向东;

tv丙-v022

a丙==-2 m/s,即大小为2 m/s,方向向西。

t13.(加速度相关计算)一辆汽车从原点O由静止出发沿x轴做直线运动,为研究汽车的运动而记下它在各时刻的位置和速度,见下表:

时刻t/s 位置的坐标x/m 瞬时速度v/(m·s)

(1)汽车在第2 s末的瞬时速度为多少? (2)汽车在前3 s内的加速度为多少? (3)汽车在第4 s内的平均速度为多少? 答案 (1)3 m/s (2)1 m/s (3)3.5 m/s

解析 在时间轴上,时刻只是一个点,它与位置、瞬时速度对应,是一个状态量,时间是两个时刻间的一段线段,它与位移、平均速度相对应,是一个过程量。汽车在第2 s末,是指一个时刻,它对应汽车的位置在x=2 m处,瞬时速度为3 m/s。汽车在前3 s内,是

2

-10 0 1 1 0.5 2 2 2 3 3 4.5 4 4 8 4 5 12 4 6 16 4 7 20 4