答案:
A.
考点3加速度
加速度是描述速度变化快慢的物理量,它是速度改变量与对应时刻的比值,即加速度是速度对时刻的变化率,即定义式:
,它的方向与速度改变量方向相同,它是矢量.
[例5]有以下①、②、③、④所述的四种情形,请依照所学知识从A、B、C、D四个选项中选择对情形的分析和判定的正确讲法〔〕
①点火后立即升空的火箭
②高速公路上沿直线高速行驶的轿车为幸免事故紧急刹车
③运行的磁悬浮列车在轨道上高速行驶
④太空的空间站在绕地球匀速转动
A.因火箭还没运动,因此加速度一定为零
B.轿车紧急刹车,速度变化专门快,因此加速度专门大
C.高速行驶的磁悬浮列车.因速度专门大,因此加速度也一定专门大
D.尽管空间站做匀速转动,但加速度也不为零
解析:
加速度是描述速度变化快慢的物理量,它是速度改变量与对应时刻的比值,即加速度是速度对时刻的变化率,速度变化快,那么加速度一定大,故B正确.一个物体速度大,但速度不发生变化,如匀速直线运动,它的加速度就等于零,因此C错.曲线运动的速度方向不断改变,即速度变化了,一定有加速度,D正确.速度为零,加速度不一定为零,加速度和速度的大小没有关系,因此A错误.
答案:
BD.
[误区警示]〔1〕加速度是描述速度变化快慢的物理量,不是描述速度大小的物理量,因此与速度的大小没有必定联系;〔2〕加速度实质是由物体的受力和物体的质量决定的.从运动量的角度来看,加速度由速度的变化与变化所用时刻的比值来度量,讲明加速度不是仅仅由速度的变化决定的;〔3〕加速度的方向与速度的方向没有必定联系,但与速度变化的方向一致,事实上质是与物体所受到的合外力方向一致.
【例6】[拓展题]以下讲法中,正确的选项是
A.物体在一条直线上运动,假如在相等的时刻里变化的位移相等,那么物体的运动确实是匀变速直线运动
B.加速度大小不变的运动确实是匀变速直线运动
C.匀变速直线运动是加速度不变的运动
D.加速度方向不变的运动一定是匀变速直线运动
解析:
匀变速运动的特点是加速度不变,即加速度大小和方向均不变,故C正确.
答案:
C.
★二、高考重点、热点题型探究
参考系、质点尽管是Ⅰ级要求,但有时也有单独的命题,位移、速度、平均速度和加速度作为Ⅱ级要求,是高考的重点内容之一.高考真题中,这些考点一样以选择题显现.
重点1:
匀速直线运动公式的应用
[真题1]〝大洋一号〞配备有一种声呐探测系统,用它可测量海水深度.其原理是:
用超声波发生器垂直向海底发射超声波,超声波在海底会反射回来,假设超声波在海水中的波速,通过测量从发射超声波到同意到反射波的时刻,就可推算出船所在位置的海水深度.现超声波在海水中的波速为1500m/s,船静止时,测量从发射超声波到同意到反射波的时刻为8s,试运算该船所在位置的海水深度.
[解析]海水深度
[答案]6000m
[名师指引]考点:
匀速运动位移公式及要用.注意该题所用时刻为超声波往返时刻.
重点1:
建构直线运动的物理模型,再现直线运动的物理情形
[真题2]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截了当传来的爆炸声和由云层反射来的爆炸声时刻上相差Δt=6.0s.试估算云层下表面的高度.空气中的声速v=
km/s.
[解析]如图1-1-1,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表示爆炸声直截了当传到O处所经时刻,那么有d=vt1①
用t2表示爆炸声经云层反射到达O处所在经时刻,因为入射角等于反射角,故有
②
t2-t1=Δt③
联立①、②、③,可得
④
代入数值得
⑤
[答案]
[名师指引]考点:
匀速运动规律及要用.高考常用超声波、声波、光、无线电波等测量距离,求解时画出示意图能快速确定求解思路.
[新题导练]〔原创题〕以下讲法中,正确的选项是〔〕
A.枪膛中的子弹的加速度约为
,射出时速度可达
左右,因此加速度大,速度变化就大
B.质子在加速器中可获得
加速度,因此质子在加速器中加速1s后可获得的
的速度
C.汽车的加速性能是反映汽车质量优劣的一项重要指标,因为加速度大,汽车速度变化快,启动性能好
D.嫦娥一号卫星在离月球表面200km的轨道上绕月球作匀速圆周运动,因此它的加速度等于零
【解析】C.速度变化量是由加速度和加速过程所用的时刻共同决定的,选项A错误;当速度达到一定值时,速度增加,物体的质量也相应会增加,物体的速度可不能超过光速,另外,质子在加速器中可获得
加速度,只是讲明在加速这段时刻内速度变化的快慢,相当于每秒增加
,但由于质子加速的时刻远远小于1s,应选项B错误;作匀速圆周运动,因速度的方向不断改变,物体具有向心加速度.
★三、抢分频道
◇限时基础训练〔20分钟〕
班级姓名成绩
1.如下图1-1-6为高速摄影机拍照到的子弹穿过苹果瞬时的照片.该照片通过放大后分析出,在曝光时刻内,子弹阻碍前后错开的距离约为子弹长度的1%~2%.子弹飞行速度约为500m/s,因此可估算出这幅照片的曝光时刻最接近〔〕
A.10-3sB.10-6s C.10-9sD.10-12s
2.关于平均速度、即时速度与速率,正确的讲法是()
A.平均速度的大小等于平均速率
B.平均速度大小等于初速度和末速度的平均值
C.瞬时速度大小等于瞬时速率
D.极短时刻内的平均速度确实是瞬时速度
3.〔原创题〕2007年10月24日18时29分,搭载中国首枚绕月探测卫星〝嫦娥一号〞的〝长征三号甲〞火箭成功地将嫦娥一号卫星送入大空,在嫦娥一号卫星飞向38万公里外月球的漫长旅途中,需要进行一系列高度复杂又充满风险的动作,即三次绕地球变轨,然后进入月地转移轨道,再三次绕月球变轨,最后绕月球做圆周运动,如下图1-1-3,是〝嫦娥一号〞升空路线图,以下讲法正确的选项是()
A.图中描述卫星绕地球运行情形的四个椭圆轨道是以地球作参考系
B.图中描述卫星绕月球运动情形的三个椭圆轨道是以地球作参考系
C.图中描述卫星在月地转移轨道的运动情形是以太阳作参考系
D.图中描述卫星运动情形的所有轨道均是以太阳作参考系
4.质点做匀变速直线运动,加速度大小为
,那么以下讲法中正确的选项是〔 〕
A.质点运动速度每秒钟变化
B.质点运动速率每秒钟变化
C.质点运动速度每秒钟增加
D.质点在连续的两个一秒钟内的平均速度一定相差
5.关于加速度,下面讲法正确的选项是
A.加速度的大小在数值上等于单位时刻内速度的改变量,因此加速度确实是加出来的速度
B.加速度的大小在数值上等于单位时刻内速度的改变量,因此每秒钟速率的增量在数值上等于加速度的大小
C.加速度为正值,物体做加速运动;加速度为负值,物体做减速运动
D.加速度增大,而速度有可能减少;加速度减小,而速度有可能增大
6.关于质点瞬时速度
、加速度
,下面讲法中错误的选项是〔〕
A.
为零时,
可能不为零,
可能不为零
B.当
大小不变时,
必为零,
也必为零
C.
不断增大,
可能不变
D.
为零时,
不一定为零,但
却一定为零
7.物体在某时刻的瞬时速度是5m/s,对此速度正确的明白得是
A.在该时刻的前1s内,物体的位移为5m
B.在该时刻的后1s内,物体的位移为5m
C.在该时刻的前0.5s和后0.5s内,物体的位移共5m
D.假设从该时刻起物体作匀速运动,那么每秒内的位移是5m
8.〔原创题〕2008年9月25日晚9时10分许,神舟七号在酒泉卫星发射中心发射升空.点火第12秒时,火箭向东稍偏南的方向实施程序拐弯.点火第120秒时,火箭抛掉逃逸塔,这是火箭第一个分离动作.点火第159秒时,火箭一二级分离成功,一级坠落.现在,火箭差不多飞过了平流层和中间层,正在接近大气层边缘.点火第200秒时,整流罩分离.神舟七号飞船上升运行260秒后,位于酒泉邻近的副着陆场承担的飞船上升段应急返回搜救任务解除.飞船正常上升运行370秒后,着陆场系统银川搜救责任区任务解除.第500秒时,二级火箭关机,船箭组合体连续向前滑行.点火583秒后,飞船与火箭在高度约200公里处成功分离.
①2008年9月25日晚9时10分是时刻
②第12秒、第159秒、第200秒、第500秒是时刻
③2008年9月25日晚9时10分是时刻
④260秒、370秒、583秒是时刻
A.只有①②B.只有②③
D.只有②④C.只有③④
9.甲、乙、丙三人各乘一个热气球,甲看到楼房匀速上升,乙看到甲匀速上升,甲看到丙匀速上升,丙看到乙匀速下降,那么,从地面上看,甲、乙、丙的运动情形可能是〔〕
A.甲、乙匀速下降,
,丙停在空中
B.甲、乙匀速下降,
,丙匀速上升
C.甲、乙匀速下降,
,丙匀速下降,且
D.以上讲法都不对
10.假设规定向东方向为位移的正方向,今有一个皮球停在水平面上某处,轻轻踢它一脚,使它向东做直线运动,经5m时与墙相碰后又向西做直线运动,经7m而停下.那么上述过程中皮球通过的路程和位移分不是
A.12m;2mB.12m;-2m
C.-2m;2mD.2m;2m
限时基础训练参考答案
1.答案:
B.解析:
子弹比苹果的直径要小,估测子弹的长度约为2cm左右,因此曝光时刻内,子弹的位移约为
cm,因此曝光时刻约为
.
2.答案:
C.点拨:
较短或极短时刻内的平均速度接近某时刻的瞬时速度,这段时刻越短越接近,只有当一段时刻的两个时刻趋向于一点时,平均速度才等于瞬时速度.
3.答案:
AC。
点拨:
地球围绕太阳运动,而月球又围绕地球运动,但从图中可看出,〝嫦娥一号〞绕地球运行的四个椭圆轨道,地球的位置没有发生变化,绕月球运行的三个轨道,月球的位置也没有发生变化,因此此图中涉及到三个参考系,正确的选项是AC.
4.答案:
AD.
5.答案:
D.点拨:
速率的增量与速度的增量是两个不同的概念;物体做加速运动依旧减速运动,不是由加速度的正负决定的,而是由加速度的方向与初速度的方向决定的,加速度的方向与初速度的方向相同或两者间的夹角小于900,物体做加速度运动;加速度的方向与初速度的方向相反或两者间的夹角大于900,物体做减速运动.
6.答案:
BD.点拨:
、
和
三个物理量的大小均无直截了当的因果关系,应选项A不符合题意;速度的大小不变,但方向变化也有加速度,应选项符合题意;选项D关于直线运动正确,关于曲线运动就不正确,如匀速圆周运动,质点运动刚好运动一周,速度的变化为零,但向心加速度不为零,应选项D符合题意.
7.D解析:
某时刻的速度是瞬时速度.
8.B。
点拨:
注意生活上的适应语言与物理上科学语言的区不。
9.解析:
楼房和地面连为一体,是同一个参考系.〝甲看到楼房匀速上升〞,讲明甲相对地面匀速下降.〝乙看到甲匀速上升〞,讲明乙也在下降,且乙下降的速度大于甲下降的速度.〝甲看到丙匀速上升〞,有三种可能性:
〔1〕丙静止;〔2〕丙匀速上升;〔3〕丙匀速下降,且下降速度小于甲的下降速度.〝丙看到乙匀速下降〞,也有三种可能性:
〔1〕丙静止;〔2〕丙匀速上升;〔3〕丙匀速下降,且下降速度小于乙的下降速度.答案:
AB
10.解析:
路程是往返轨迹的长度为12m;设向东为正方向,开始运动的位置为参考点,那么总位移为
,答案:
B
◇基础提升训练
1.以下描述的运动中,可能存在的是
A.速度变化专门大,加速度却专门小
B.速度方向为正,加速度方向为负
C.速度变化方向为正,加速度方向为负
D.速度变化越来越快,加速度越来越小
2.如下图1-1-2是汽车中的速度表,现在指示的车速是多少?
现在司机见到路边的指示牌如图右上角所示,假设按此速度前进,抵达广州市中心需多少时刻?
3.以下讲法正确的选项是〔〕
A.运转中的地球不能看作质点,而原子核能够看作质点
B.研究火车通过路旁一根电线杆的时刻时,火车可看作质点
C.研究奥运会乒乓球男单冠军孔令辉打出的乒乓球时,不能把乒乓球看成质点
D.研究奥运会三米跳板女单冠军伏明霞的跳水动作时,不能将她看作质点
4.以下关于质点的讲法正确的选项是〔〕
A.万吨巨轮在大海中航行,研究巨轮所处的地理位置时,巨轮可看作质点
B.不管什么物体,也不管什么运动,只要以地面为参考系,就能将其看成质点.
C.电子绕原子核旋转,同时在自转,由于电子专门小,故研究电子的自转时,仍可将其看作质点.
D.在研究物体的平动时,不管什么物体都可看作质点.
5.〝子弹在枪筒里做初速为零的匀加速运动,其加速度为
,通过时刻
,子弹以瞬时速度
从枪口射出〞.这段话中用错的概念是
A.初速B.时刻
C.瞬时速度D.加速度
基础提升训练参考答案
1.AB解析:
速度变化大小与加速度大小没有关系,A正确;速度与加速度方向可一致也可相反还能够成任意角度,B正确;速度变化方向即为加速度方向,C错;加速度确实是速度变化快慢,D错.答案:
AB
2.解析:
从表盘上读取的是瞬时速度,为80km/h,路标指示离广州市还有120km,假如保持那个速度行驶,那么抵达广州市中心需要时刻:
.
3.解析:
关于地球来讲,假如研究地球公转,由于地球直径〔约
〕比地球到太阳的距离〔约
〕要小得多,能够忽略不计地球的大小,就能够把地球当作质点.假如研究地球的自转引起昼夜交替等现象时,就不不能忽略地球的大小和形状,不能把地球看作质点.研究电子绕核的运动情形时,因为电子到原子核的距离远大于原子核的直径,电子和原子核均可看作质点.假如研究原子核的结构那么不能将原子核看作质点了.因此,A项错误.研究火车通过路旁的一根电线杆时,因为电线杆的粗细比火车的长度小得多,故电线杆可看作质点而火车不能看作质点,B错误.尽管孔令辉打出的乒乓球比较小,但球在运动过程中飞旋多变,不能看作质点,C正确.伏明霞的跳水动作优美舒展,在空中完成转体、翻动等动作,不能看作质点,D正确.答案:
CD
4.解析:
在所研究的咨询题中,只要物体的形状、大小及物体上各部分的差异是次要或不起作用的因素,就能够把物体看成质点.答案:
AD
5.答案:
B点拨:
分析各物理量是对应状态依旧对应过程.
◇能力提升训练
1.一个物体做匀变速直线运动,某时刻速度大小为4m/s,1s后速度大小变为10m/s.那么该物体在这1s内的加速度大小
A.一定为6m/s2B.一定为14m/s2
C.可能为6m/s2D.无法确定
2.一质点在X轴上运动,各个时刻的位置坐标如下表,那么此质点开始运动后
t/s
0
1
2
3
4
5
x/m
0
5
-4
-1
-7
1
〔1〕前几秒内的位移最大〔〕A.1sB.2sC.3sD.4sE.5s
〔2〕第几秒内的位移最大〔〕A.第1sB.第2sC.第3sD.第4sE.第5s
〔3〕前几秒内的路程最大〔〕A.1sB.2sC.3sD.4sE.5s
3.以下讲法正确的选项是
A.〝北京时刻8点整〞指的是时刻
B.第ns内确实是〔n-1〕s末到ns末这1s时刻〔n为任意正整数〕
C.列车在广州停15分钟,指的是时刻
D.不管是前5s依旧第第5s,差不多上指时刻
4.〔原创题,2018清远理基〕在2018年第29届北京奥运会中,牙买加田径运动员博尔特,在男子100m决赛和男子200m决赛中分不以9.69s和19.30s的成绩打破两项世界纪录,并获得两枚金牌.关于他在这两次决赛中的运动情形,以下讲法正确的选项是〔〕
图1
A.200m决赛中的位移是100m决赛的两倍
B.200m决赛中的平均速度约为10.36m/s
C.100m决赛中的平均速度约为10.32m/s
D.100m决赛中的最大速度约为20.64m/s
5.匀速上升的升降机顶部悬有一轻质弹簧,弹簧下端挂有一小球.假设升降机突然停止,在地面上观看者看来,小球在连续上升的过程中〔 〕
A.速度逐步减小B.速度先增大后减小
C.加速度逐步增大D.加速度逐步减小
6.一物体作匀加速直线运动,在某时刻前
内的位移是
,在该时刻后的
内的位移是
,那么物体的加速度是〔〕
A.
B.
C.
D.
7.上海到南京的列车已迎来第六次大提速,速度达到
180km/h.为确保安全,在铁路与公路交叉的道口处需装有自动信号灯.当列车还有一段距离才到达公路道口时,道口应亮出红灯.警告未越过停车线的汽车迅速制动,已越过停车线的汽车赶快通过.假如汽车通过道口的速度
36km/h,停车线至道口栏木的距离
,道口宽度
,汽车长
(图1-1-8).并把火车和汽车的运动都看成匀速直线运动.咨询:
列车离道口的距离L为多少时亮红灯,才能确保已越过停车线的汽车安全驶过道口?
图1-1-8
高速列车
汽车
停车线
栏木
L
8.一辆汽车在一条直线上行驶,第1s内通过5m,第2s内通过20m,第3s内通过20m,第4s内通过5m.那么
(1)此汽车在最初2s内的平均速度是多大?
方向任何?
〔2〕中间2s内的平均速度是多大?
全部时刻内的平均速度是多大?
9.一列长为
的队伍,行进速度为
,通讯员从队伍尾以速度
赶到排头,又赶忙以速度
返回队尾.求这段时刻里队伍前进的距离.
10.一辆实验小车可沿水平地面(图中纸面)上的长直轨道匀速向右运动.有一台发出细光束的激光器装在小转台M上,到轨道距离MN为d=10m,如下图1-1-3,转台匀速转动,使激光束在水平面内扫描,扫描一周的时刻T=60s,光束转动方向如图中箭头所示,当光束与MN的夹角为450时,光束正好射到小车内.假如再通过
=2.5s光束又射到小车内,那么小车的速度为多少?
(结果保留二位有效数字)
能力提升训练参考答案
1.答案:
C点拨:
1s后的速度方向可能与初速度4m/s方向相同,也可能与初速度4m/s方向相反.取初速度4m/s方向为正方向,那么末速度可能为
m/s,也可能为
m/s.因此初、末速度同向时,加速度为
m/s2=6m/s2;初、末速度反向时,加速度为
m/s2=-14m/s2.
2.〔1〕D;〔2〕B;〔3〕E
点拨:
表格中第一行中相当于时刻轴上的点,即时刻.第二行中是X轴上的点,描述的是质点在X轴上某时刻的位置.对位置栏中的正负号,只表示在X轴的正半轴依旧负半轴上,也确实是讲只表示方向,不表示大小.第〔1〕咨询中前几秒指的是从运动开始计时的时刻,运算位移那么从0时刻为起点,故D项正确;第〔2〕咨询中第几秒指的是第几个1秒,从表