《速度变化快慢的描述──加速度》习题

《速度变化快慢的描述──加速度》习题一、单选题(本大题共5小题，共20.0分)1.在匀变速直线运动中，下列说法正确的是（）。A.相同的时间内的位移变化相同B.相同的时间内的速度变化相同C.相同的时间内的加速度变化相同D.相同的路程内的速度变化相同2.小球以v1＝3m/s的速度水平向右运动，碰一墙壁经Δt＝0.01s后以v2＝2m/s的速度沿同一直线反向弹回（如图所示）。小球在这0.01s内的平均加速度是（）。A.100m/s2，方向向右B.100m/s2，方向向左C.500m/s2，方向向左D.500m/s2，方向向右3.关于速度和加速度的关系，下列说法中正确的是（）。A.加速度大的物体，速度一定大B.加速度为零时，速度一定为零C.速度不为零时，加速度一定不为零D.速度不变时，加速度一定为零4.火车启动时，能在30s内使速度由0增加到36km/h。自行车启动时，能在10s内使速度由0增加到15m/s。长跑运动员起跑时，能在1s内使速度由0增加到5m/s。短跑运动员起跑时，能在0.4s内使速度由0增加到4m/s。四种情况中，加速度最大的是（）。A.火车B.自行车C.长跑运动员D.短跑运动员5.关于速度和加速度关系的下列说法中正确的是()A.加速度的数值减小，则速度的数值必减小B.加速度不变，速度不断地变化C.速度的数值增大，则加速度的数值必增大D.速度的大小和方向不断变化，则加速度必变化二、填空题(本大题共4小题，共16.0分)6.如图甲是在高速公路上用超声波测速仪测量车速的示意图，面对迎面驶来的汽车，测速仪发出超声波脉冲信号，随后接收由汽车反射回来的信号。根据发出和接收到的信号间的时间差，测出汽车的运动速度。图乙中P1、P2是测速仪器发出的超声波信号，n1、n2是P1、P2由汽车反射回来的信号。设测速仪匀速扫描，P1、P2之间的时间间隔Δt=0.1s，超声波在空气中传播的速度是v=340m/s，若汽车是匀速行驶的，则根据图乙可知，汽车在接收到P1、P2两个信号之间的时间内前进的距离是______m，汽车的速度是______m/s。7.做匀加速直线运动的物体，初速度是2.5m/s，加速度是0.5m/s2，则从开始运动起的第1个4s内速度的变化是_______，第2个4s内速度的变化是__________，从开始起经10s后速度达到_________。8.某物体某时刻速度v=4m/s，加速度a=-2m/s2它表示该物体的速度与加速度方向________，速度将_______位移将________。9.一颗子弹用0.02s的时间穿过一块木板，穿入木板时的速度是800m/s，穿出木板的速度是300m/s。则子弹的加速度为________m/s2。三、计算题(本大题共5小题，共50.0分)10.天空有近似等高的浓云层。为了测量云层的高度，在水平地面上与观测者的距离为d=3.0km处进行一次爆炸，观测者听到由空气直接传来的爆炸声和由云层反射来的爆炸声时间上相差Δt＝6.0s。试估算云层下表面的高度。已知空气中的声速v=1/3km/s。11.国家对机动车的运行有着严格的安全技术指标。例如，总质量小于4.5t的汽车以30km/h的速度行驶时，要求制动时间t12.速度为24m/s的火车，制动后20s停止运动，求火车的加速度。13.汽车以20m/s的速度正常行驶，前方有一辆摩托车，为了快速追赶上摩托车，司机师傅用0.5s时间提速,使汽车的速度达到30m/s,则汽车的加速度是多大?14.如图1－5－4所示是某矿井中的升降机由井底到井口运动的图象，试根据图象分析各段的运动情况，并计算各段的加速度.图1－5－4【答案】1.B2.C3.D4.D5.B6.17m17.9m/s7.2m/s2m/s7.5m/s8.相反减小增大9.－2.5×10410.2.0×103m11.小于1.6s。12.-1.2m/s213.汽车加速度为20m/s2,方向与初速度方向相同.14.（1）0～2s，a1=6m/s2（2）2s～4s，a2（3）4s～5s，a3=-12m/s2【解析】1.略2.平均加速度＝＝＝500m/s2，方向向左，C正确。3.加速度是速度的变化量Δv和所用时间Δt的比值，又叫速度的变化率，它反映的是速度变化的快慢，速度变化越快，加速度一定越大，速度不变时，加速度一定为零，D正确。加速度和速度及速度变化量大小没有直接关系，A、C错误。物体的加速度为零，速度不一定为零，例如匀速运动的物体速度可以很大，加速度为零，B错误。4.略5.确定物体的速度是变大还是变小，取决于加速度的方向与速度的方向是相同还是相反，与加速度的数值是变大还是变小没有关系。物体只要有加速度，其速度一定会发生变化。当加速度的方向与速度方向相反时，物体的速度必定减小，当加速度的方向与速度方向相同时，物体的速度必定增加，与加速度的大小变化无关，选项A、C错误；只要物体存在加速度，不管加速度是否变化，物体的速度必定变化，选项B正确，D错误。6.本题的物理情景是超声波和汽车同时做相向运动，两者相遇时超声波被汽车反射回测速仪，而汽车继续匀速靠近测速仪。因为超声波从发出到反射回测速仪的时间内做了一次往返运动，因此汽车接收到超声波时距测速仪的距离是超声波往返一次运动路程的一半。由于汽车在逐渐向测速仪靠近，所以每个超声波信号往返一次所用的时间不同。设汽车接收到P1、P2两个信号的时刻，汽车与测速仪的距离分别为x1和x2（如图所示）。由题意可知，图乙中相邻两个刻度所表示的时间间隔为Δt0==s由图乙可知，信号P1和P2从发出到被汽车反射回测速仪所用的时间分别为t1=12Δt0、t2=9t0由超声波的往返运动可知x1=v声t1，x2=v声t2则汽车在接收到P1、P2两个信号之间的时间内前进的距离为x=x1-x2=v声（t1-t2）=×340×（12-9）×m=17m汽车接收到P1、P2两个信号的时刻分别是图乙中P1至n1、P2至n2的中间时刻，所以汽车接收到P1、P2两个信号之间的时间间隔为t=（39-10.5）Δt0=28.5Δt0由此可得汽车的速度为v车==m/s≈17.9m/s。7.由a=可得v=v0+aΔt第4s末的速度v1=v0+a·4=4.5m/s第8s末的速度v2=v0+a·8=6.5m/s故第一个4s内的速度变化Δv1=v1－v0=（4.5－2.5）m/s=2m/s第2个4s内的速度变化Δv2=v2－v1=（6.5－4.5）m/s=2m/s第10s末的速度v3=v0+a·10=7.5m/s。8.由符号可知，速度为正加速度为负速度方向与加速度方向相反，物体做减速运动。速度减小，位移增大。9.取子弹的运动方向为正方向，则有a===m/s2=－2.5×104m/s2，负号表示a的方向与子弹运动方向相反。10.如图，A表示爆炸处，O表示观测者所在处，h表示云层下表面的高度。用t1表示爆炸声直接传到O处所经时间，则有d=vt1用t2表示爆炸声经云层反射到达O处所经历的时间，因为入射角等于反射角，故有2=vt2②已知t2－t1＝Δt③联立①②③式，可得:h=代入数值得h=2.0×103m。11.取初速度方向为正向，由a=得，t=，又因为t1.6s。将数值代入可得加速度a－5.21m/s2，式中的负号表示加速度方向与初速度方向相反。12.由加速度的公式可得：a=m/s2=-1.2m/s2答案：火车的加速度是-1.2m/s2,方向与速度方向相反.13.加速时间是0.5s,在这段时间里汽车的初速度是20m/s，末速度是30m/s.即汽车初速度v0=20m/s为正方向，则速度vt=30m/s,时间t=0.5s.根据定义a=,a==20m/s2,汽车加速度为20m/s2,方向与初速度方向相同.14.（1）0～2s，图线是倾斜直线，说明升降机是做匀加速运动，根据速度图象中斜率的物理意义可求得加速度a1=6m/s2（2）2s～4s，图线是平行于时间轴的直线，说明升降机是做匀速运动，根据速度图象中斜率的物理意义可求得加速度a2=0（3）4s～5s，图线是向下倾斜的直线，说明升降机是做匀减速运动，根据速度图象中斜率的物理意义可求得加速度a3=-12m/s2