高中物理第一章运动的描述第4节速度变化快慢的描述——加速
度课时作业(含解析)教科版必修1
速度变化快慢的描述——加速度
[A组 素养达标]
ΔxΔx1.根据速度定义式v=,当Δt极短时,就可以表示物体在t时刻的瞬时速度,由此
ΔtΔtΔv可知,当Δt极短时,就可以表示物体在t时刻的瞬时加速度.上面用到的物理方法分别
Δt是( )
A.控制变量法 微元法 B.假设法 等效法 C.微元法 类比法 D.极限法 类比法
解析:当时间极短时,某段时间内的平均速度可以代替瞬时速度,通过类比可得某段极短时间内的平均加速度表示瞬时加速度,运用了极限法、类比法,故D正确,A、B、C错误. 答案:D
2.(多选)关于加速度的方向,下列说法中正确的是( ) A.总与初速度的方向一致 B.总与末速度的方向一致 C.总与速度变化的方向一致 D.与物体运动的方向无关
解析:加速度的方向与速度变化的方向相同,与速度方向无关,但加速度与速度方向相同时,物体加速,反之则减速,本题正确选项为C、D. 答案:CD
Δv3.(多选)由a=可知( )
ΔtA.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的方向相同 D.
Δv叫速度变化率,就是加速度 Δt解析:加速度的大小与Δv和Δt的比值有关,只知道Δv或Δt的大小,不能确定加速度Δv的大小,A、B错;a的方向与Δv的方向相同,C对;叫速度变化率,表示速度变化的快
Δt
慢,也就是加速度,D对. 答案:CD
4.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.物体加速度的方向,就是物体的速度方向 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
Δv解析:根据a=知,速度大,加速度不一定大,加速度与速度的变化率有关,故A错误;
Δt物体加速度的方向,就是物体速度变化的方向,但不一定是速度的方向,故B错误;根据a=
ΔvΔv知,速度变化量大,加速度不一定大,还与时间有关,故C错误;根据a=知,物体ΔtΔt的速度变化越快,加速度越大,故D正确. 答案:D
5.做匀加速直线运动的物体,加速度是2 m/s,则( ) A.物体在任一秒末的速度是该秒初的两倍 B.物体在任一秒末的速度比该秒初的速度大2 m/s C.物体在第一秒末的速度为2 m/s
D.物体任一秒初速度比前一秒的末速度大2 m/s
解析:做匀加速直线运动的物体,加速度等于2 m/s,说明速度每秒增加2 m/s,也就是说任一秒内,末速度比初速度大2 m/s,所以A错误,B正确;假设物体初速度为零,那么第一秒末的速度为2 m/s,但是题目并没说明初速度是多少,所以C错误;任一秒内的初速度和前一秒的末速度,它们对应的是同一时刻,所以速度相同,所以D错误. 答案:B
6. (多选)一架超音速战斗机以2.5马赫的速度(音速的2.5倍)沿直线从空中掠过,下边的人们都看呆了,一会儿众说纷纭,其中说法正确的是( ) A.这架飞机的加速度真大 B.这架飞机飞得真快 C.这架飞机的加速度不大 D.这架飞机的速度变化真大
解析:战斗机以2.5马赫的速度(音速的2.5倍)沿直线从空中掠过,时间很短,看成是瞬时速度,说明飞机速度快,即这架飞机飞得真快,速度没有变化或变化很小,所以这架飞机的加速度为零或很小,故A、D错误,B、C正确. 答案:BC
7.(多选)物体做直线运动时,有关物体的加速度、速度的方向及它们的正负值说法正确的是
2
2
( )
A.在加速直线运动中,物体加速度的方向与速度方向相同 B.在减速直线运动中,物体的速度为负值
C.在直线运动中,物体的速度变大时,其加速度也可能为负值
D.只有在确定初速度方向为正方向的条件下,加速直线运动中的加速度才为正值
解析:在加速直线运动中,物体的加速度的方向与初速度方向相同,确定初速度方向为正方向时,加速度为正值,选项A、D正确;在减速直线运动中,物体的加速度方向与初速度方向相反,取加速度的方向为负方向时,物体速度为正值,选项B错误;在直线运动中,如果是加速直线运动,取初速度的方向为负值,则加速度为负值,且速度变大,选项C正确. 答案:ACD
8.一辆汽车沿平直公路向东行驶,如图所示是该汽车的速度计,在汽车内的观察者观察速度计指针的变化,开始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,那么它的平均加速度约为( )
A.11 m/s C.1.4 m/s
22
B.-5.0 m/s D.-1.4 m/s
2
2
解析:由图可知汽车的初速度v0=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a=答案:D
9.做直线运动的物体,其v -t图像如图所示,试根据v -t图像判断: (1)第1 s内,物体的加速度为多大? (2)第2 s内和第4 s内的加速度是否相同? (3)在第5 s内,物体做什么运动?
4-02
解析:(1)物体在第1 s内,速度从0增加到4 m/s,故加速度大小a1= m/s
1=4 m/s.
0-422
(2)第2 s内和第3 s内的加速度相同,该过程中物体的加速度a2=a3= m/s=-2 m/s;
3-1在第4 s内,物体的加速度
2
v-v02
≈-1.4 m/s,故选项D正确. ta4=
-2-022
m/s=-2 m/s, 4-3
可见,第2 s内和第4 s内的加速度相同.
(3)在第5 s内,物体的速度变小,方向沿负方向,且图像为直线,故沿负方向做加速度不变的减速直线运动.
答案:(1)4 m/s (2)相同 (3)减速直线运动
[B组 素养提升]
10.一质点自原点开始在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,速度达到最大,位移不断增大 D.速度不断减小,当a=0时,位移达到最大值
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,即逐渐增加得慢了;当a=0时,速度达到最大值,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
11.(多选)一物体做变速直线运动,某时刻速度大小为v1=4 m/s,1 s后的速度大小变为v2=10 m/s,在这1 s 内物体的平均加速度大小( ) A.可能小于4 m/s B.可能等于6 m/s C.一定等于6 m/s D.可能大于10 m/s
解析:根据加速度的定义式得 a=
2
222
2
2
v2-v1v2-v110-42
,当v2与v1同向时,加速度a1== m/stt1
v2-v1-10-422
= m/s=-14 m/s,故B、D对. t1
=6 m/s.当v2与v1反向时,加速度a2=答案:BD
12.汽车在制造完成出厂之前,都要经过严格的技术检测.一辆汽车从原点O由静止出发沿x轴做直线运动,自动检测系统记录下了该汽车启动、运行及刹车过程的数据,求:
时刻t/s 坐标x/m 速度v/(m·s) -10 0 0 1 1 1 2 2 3 3 4 5 4 8 6 5 12 6 6 16 5 7 20 1 8 25 0 (1)汽车在第2 s末的瞬时速度大小; (2)汽车在前3 s和最后2 s的平均加速度大小; (3)汽车在第4 s内的平均速度大小.
解析:(1)由题中条件可知汽车在第2 s末的瞬时速度大小是3 m/s.
(2)汽车在t=0时的速度v0=0,
t=3 s时的速度v3=5 m/s.
所以前3 s的平均加速度
v3-v05-05222
a1== m/s= m/s≈1.67 m/s.
t133t=6 s时v6=5 m/s,t=8 s时v8=0.
所以最后2 s的平均加速度
v8-v60-522
a2== m/s=-2.5 m/s.
t22
负号表示加速度的方向与汽车运动方向相反. (3)第3 s末的位置坐标x1=4 m, 第4 s末的位置坐标为x2=8 m, 所以汽车在第4 s内的平均速度为
x2-x18-4v== m/s=4 m/s.
t′1
答案:(1)3 m/s (2)1.67 m/s 2.5 m/s (3)4 m/s
[C组 学霸冲刺]
13.跳伞运动员从高空悬停的直升机上跳下,运动员沿竖直方向运动的v -t图像如图所示,下列说法中正确的是( ) A.0~10 s运动员做加速度逐渐减小的加速运动 B.15 s以后运动员处于静止状态
C.0~15 s内运动员的加速度方向始终与速度方向相同 D.运动员在10~15 s的平均加速度为2 m/s
解析:由图像可知,0~10 s内曲线的斜率越来越小,故A正确;15 s以后运动员以10 m/s的速度做匀速运动,B错误;10~15 s 运动员做减速运动,C错误;10~15 s的平均加速度
2
2
2
a=
Δv2
=-2 m/s,D错误. Δt答案:A