题目
下列情况不可能存在的是?A. 速率增加,加速度大小减少;B. 速率不变而有加速度;C. 速率增加而无加速度;D. 速率减少,加速度大小增加;
下列情况不可能存在的是?
A. 速率增加,加速度大小减少;
B. 速率不变而有加速度;
C. 速率增加而无加速度;
D. 速率减少,加速度大小增加;
题目解答
答案
C. 速率增加而无加速度;
解析
本题主要考察速度、速率与加速度的基本概念及关系,需明确加速度的定义(速度变化率)、速率与速度的区别(速率是标量,速度是矢量),逐一分析各选项是否可能存在:
选项A:速率增加,加速度大小减少
加速度是速度的变化率,与速率变化的快慢相关,但加速度大小和速率变化方向无直接对应关系。例如:汽车加速时,若牵引力逐渐减小(但仍大于阻力),加速度大小会减小,但速率仍在增加(仅增加得越来越慢)。因此该情况可能存在。
选项B:速率不变而有加速度
速率是标量(速度大小),加速度是矢量(速度方向或大小变化)。当物体做匀速圆周运动时,速率不变,但速度方向时刻改变,存在向心加速度(加速度大小为$a=\frac{v^2}{r}$,方向指向圆心)。因此该情况可能存在。
选项C:速率增加而无加速度
加速度的定义是$\vec{a}=\frac{\Delta\vec{v}}{\Delta t}$,若加速度为零,则速度的大小和方向均不变(匀速直线运动),速率必保持恒定。若速率增加,说明速度大小发生变化,加速度不可能为零。因此该情况不可能存在。
选项D:速率减少,加速度大小增加
类似选项A,加速度大小与速率变化方向无关。例如:汽车刹车时,若阻力逐渐增大(如地面摩擦系数变大),加速度大小会增加,但速率仍在减小(仅减小得越来越快)。因此该情况可能存在。