衔接点04 速度变化快慢的描述—加速度(讲义)-2024年新高一物理暑假学习提升计划
展开初中物理无概念。
知识点一 加速度
1.定义:速度的变化量与发生这一变化所用时间之比。即a=eq \f(Δv,Δt)。
2.单位:在国际单位制中,加速度的单位是米每二次方秒,符号是m/s2或m·s-2。
3.矢量性:加速度既有大小,又有方向,是矢量。
4.物理意义:表示物体速度变化快慢的物理量,也叫速度对时间的变化率。
5.对加速度及其定义式a=eq \f(Δv,Δt)的理解
(1)加速度的大小决定物体速度变化的快慢
(2)a=eq \f(Δv,Δt)只是加速度a的定义式,不是决定式,计算结果为Δt内的平均加速度。
6.速度、速度的变化量、加速度的比较
知识点二 加速度的方向
1.加速度的方向:与速度变化量的方向相同。
2.加速度与速度的方向关系:在直线运动中
(1)如果速度增加,加速度的方向与初速度的方向相同。
(2)如果速度减小,加速度的方向与初速度的方向相反。
知识点三 从v-t图像看加速度
1.定性判断:v-t图像的斜率绝对值反映加速度的大小。
2.斜率的正、负表示加速度的方向:斜率为正,表示加速度的方向为正;斜率为负,表示加速度的方向为负。
3.通过v-t图像认识加速度
如果速度均匀增大或减小,加速度不变,v-t图像是一条倾斜的直线。如图中甲表示的加速度a1=2 m/s2,方向与初速度方向相同;乙表示的加速度a2=-2 m/s2,负号表示其方向与初速度方向相反。
4.图像信息获取
(1)从图像中能看出每一时刻对应的瞬时速度:瞬时速度为正,说明物体沿选定的正方向运动,瞬时速度为负,说明物体沿与选定的正方向相反的方向运动。
(2)截距:纵轴截距表示初始时刻物体的瞬时速度,横轴截距表示物体速度为零的时刻。
(3)图线交点:表示该时刻两物体的瞬时速度v相同。
(4)根据图线的形状判断物体的运动性质。
①图线平行于t轴,物体做匀速运动。
②图线为倾斜直线,物体速度均匀变化。
③图线为曲线,物体速度变化不均匀。
1.下列物体的运动速度变化,谁变化大?谁的速度变化的快?如何比较?
2.从表格中你可以发现加速度与速度变化量方向有什么联系?
3.观察图,思考下列问题。
(1)坡的“陡”与“缓”与图线的“陡”与“缓”有什么联系?
(2)图线斜率绝对值越大,说明速度变化越______,那么加速度越______,如图中aOA______aBC;斜率为0,说明速度________,即加速度为______(如图中AB段)
(3)斜率为正,表示加速度的方向与正方向________(如图中OA段)。
斜率为负,表示加速度的方向与正方向________(如图中BC段)。
【例1】关于速度、速度的变化量和加速度,正确的说法是( )
A.物体运动时,速度的变化量越大,它的加速度一定越大
B.速度很大的物体,其加速度可以为零
C.某时刻物体的速度为零,其加速度一定为零
D.加速度很大时,运动物体的速度一定很快变大
【例2】甲、乙两个物体在同一直线上沿正方向运动,a甲=4m/s2,a乙=-4m/s2,那么对甲、乙两物体判断正确的是( )
A.甲的加速度大小大于乙的加速度大小
B.甲做加速直线运动,乙做减速直线运动
C.甲的速度比乙的速度变化快
D.甲、乙在相等时间内速度变化可能相同
【例3】一个质点做变速直线运动的 v-t图像如图所示,下列说法中正确的是( )
A.在AB 段时物体处于静止状态
B.前2s内的运动方向与第5s内的运动方向相反
C.BC段的加速度方向与速度方向相反
D.第2s内的加速度为6m/s2
1.关于加速度下列说法正确的是( )
A.只要加速度a < 0,物体就做减速运动
B.只要加速度a >0,物体就做加速运动
C.由可知,加速度a的方向与速度增量△v的方向可能相反
D.如果物体的加速度a的方向与初速度v0的方向相同,则物体做加速运动
2.一个物体的加速度为﹣5m/s2,下列说法正确的是( )
A.该物体速度的变化量是﹣5m/s
B.该物体的加速度﹣5m/s2一定比2m/s2的加速度大
C.该物体的速度每秒内减少了5m/s
D.该物体的加速度方向与速度变化的方向相反
3.物体做匀加速直线运动,已知加速度为2m/s2,那么在任意1s内( )
A.物体的末速度一定等于初速度的2倍
B.物体的末速度一定比初速度大2m/s
C.物体的初速度一定比前1s的末速度大2m/s
D.物体的末速度一定比前1s的初速度大2m/s
4.某电动汽车沿平直公路运动,时刻的速度为15m/s,加速度为,一段时间后,电动汽车调头,时刻的速度变为,加速度变为,则下列说法正确的是( )
A.该电动汽车时刻在做加速运动
B.该电动汽车时刻在做加速运动
C.该电动汽车在时刻的速度大小大于在时刻的速度大小
D.该电动汽车在时刻的加速度大小大于在时刻的加速度大小
5.北京大学著名物理学赵凯华教授曾经说过这样一句话:“加速度是人类认识史上最难建立的概念之一,也是每个初学物理的人最不易掌握的概念……”。如图所示,2023年9月27日4时15分,我国在酒泉卫星发射中心使用长征四号丙运载火箭,成功将遥感三十三号04星发射升空,卫星顺利进入预定轨道,发射任务获得圆满成功。下列说法正确的是( )
A.运载火箭刚点火时还没有运动,其加速度一定为零
B.运载火箭升空过程速度变化越大,其加速度就大
C.运载火箭升空过程速度变化越快,其加速度就大
D.运载火箭离开地面的瞬间,火箭的速度很小,所以加速度很小
6.如图,“50TFSI”为某品牌汽车的一款车辆的尾部标识,其中“50”称为G值,G值越大,加速越快。G值的大小为车辆从静止加速到(百公里加速)的平均加速度的10倍。若某款车百公里加速时间为8s,由此推算,该车的尾标应该是( )
A.30TFSIB.35TFSIC.40TFSID.45TFSI
7.2015年中国乒乓球男队取得了辉煌的成绩,其中马龙包揽世锦赛、世界杯和总决赛男单冠军。假设比赛中乒乓球以15m/s的速度撞向马龙的球拍,被他以20m/s的速度反向抽回,已知球拍与球的作用时间为0.1s,此过程中乒乓球的加速度大小为( )
A.B.C.D.
8.如图甲所示,2023年10月26日11时14分神舟十七号载人飞船顺利发射升空,速度能在20s内由0增加到200m/s;如图乙所示,汽车以108km/h的速度行驶,急刹车时能在2.5s内停下来。下列说法中正确的是( )
A.10s内火箭的速度改变量为+10m/s
B.2.5s内汽车的速度改变量为+30m/s
C.火箭的速度变化比汽车的速度变化快
D.火箭的加速度比汽车的加速度小
9.一个质点做方向不变的直线运动,加速度的方向始终与速度的方向相同,但加速度大小先保持不变,再逐渐减小直至为零,则在此过程中( )
A.速度先逐渐变大,然后再逐渐减小,当加速度减小到零时,速度达到最小值
B.速度先均匀增加,然后增加得越来越慢,当加速度减小到零时,速度达到最大值
C.速度先不变,当加速度减小到零时,速度再增大
D.速度先逐渐减小,后逐渐增大,当加速度减小到零时,速度达到最大值
10.如图所示为甲、乙两物体沿同一直线,同时开始运动的图像。下列判断正确的是( )
A.甲、乙两物体均做匀速直线运动
B.在时刻乙的速度大于甲的速度
C.甲、乙两物体运动过程中加速度均不变,甲的加速度大
D.甲、乙两物体运动过程中加速度均不变,乙的加速度大
11.某校科技小组设计了一辆太阳能小车,如图所示为这辆小车做直线运动的图像,下列说法正确的是( )
A.CD段的运动方向与OA段运动方向相反
B.AB段小车静止
C.小车运动方向在C点发生变化
D.CD段加速度的大小是OA段加速度大小的2倍
12.质点做直线运动的图像如图所示,则以下说法正确的是( )
A.在1s时速度方向改变
B.在2~3内质点的速度越来越小
C.在2~3s内加速度与1~2s内的加速度相同
D.在0~3s内质点的加速度始终不变
课程标准
初中
无此概念
高中
1.理解加速度是描述物体速度变化快慢的物理量,了解加速度的定义式和单位。
2.了解加速度的矢量性,会根据速度与加速度方向的关系判断运动的性质。
3.理解加速度的概念,区别速度、速度变化量和速度变化率,能在生活中准确地使用加速度的概念。
4.能用v-t图像计算加速度的大小,体会数学知识在物理中的重要性。
初中物理
高中物理
异同点
无此概念
加速度
初中物理研究的主要运动形式是匀速直线运动,对于变速直线运动的研究也仅仅局限于速度大小的变化,而对于速度变化快慢就没有研究,高中物理未来研究速度变化的快慢,而引入了加速的概念。
速度v
速度的变化量Δv
加速度a
表达式
v=eq \f(Δx,Δt)
Δv=v2-v1
a=eq \f(Δv,Δt)
单位
m/s
m/s
m/s2
方向
v的方向与Δt内Δx的方向相同
Δv的方向由初、末速度决定
a的方向与Δt内Δv的方向相同
物理意义
表示物体运动的快慢和方向
表示物体速度变化的大小和方向
表示物体速度变化的快慢和方向
辨析
a的大小由Δv和Δt共同决定,与v、Δv没有必然联系:
①v很大,a不—定大,如飞机匀速飞行(Δv=0)
②Δv很大,a也不一定大,如高速列车启动(Δt很大)
③v=0,a不一定为零,如枪膛里刚发射的子弹
初始速度v0/m.s-1
经过时间△t/s
末速度vt/m.s-1
A. 自行车下坡
2
3
11
B. 公共汽车出站
0
3
6
C. 某舰艇出航
0
20
6
D. 火车出站
0
100
20
初速度m/s
末速度m/s
时间s
速度变化量m/s
加速度m/s2
2
5
3
5
2
1
-5
-8
3
-5
-2
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