高中物理第一章运动的描述第五节速度变化的快慢加速度学案粤教版必修Word格式文档下载.docx
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2.特点:
因为是恒定(填“变化”或“恒定”)的,因此加速度不随时间改变.
1.判断下列说法的正误.
(1)加速度是表示物体运动快慢的物理量.(×
)
(2)加速度是表示物体速度变化快慢的物理量.(√)
(3)物体运动速度越大,加速度越大.(×
(4)物体速度变化越大,加速度越大.(×
(5)物体加速度的方向总与速度方向相同.(×
2.做直线运动的汽车,看到前面有险情,立即紧急刹车,在2s内速度从10m/s减小到0,则汽车的加速度为m/s2.
答案 -5
【考点】加速度
【题点】加速度的计算
一、对加速度的理解
下表列出了三种车辆起步后的速度变化情况
初速度
时间
末速度
自行车
5s
14m/s
小型轿车
20s
30m/s
旅客列车
100s
40m/s
(1)哪种车辆速度变化大?
哪种车辆速度增加得快?
(2)三种车辆的加速度分别为多大?
(3)由计算结果分析加速度与速度v、速度的变化量Δv有无必然联系.
答案
(1)旅客列车速度变化大 自行车速度增加得快
(2)三车的加速度分别是
自行车a1==m/s2=2.8m/s2
轿车a2==m/s2=1.5m/s2
列车a3==m/s2=0.4m/s2
(3)加速度a与速度v、速度变化Δv无必然联系.
1.v、Δv、意义的比较
v描述物体运动的快慢;
Δv描述运动速度变化的多少;
描述运动速度变化的快慢(也叫速度对时间的变化率).
2.对加速度定义式a=的理解
a=只是加速度a的定义式,不是决定式,加速度a与v、Δv没有必然的大小关系.
(1)v大,a不一定大,比如匀速飞行的飞机速度很大,但加速度却为零;
v小,a也不一定小,如射击时火药爆炸瞬间,子弹的速度v可以看做零,这时加速度却很大.
(2)速度变化量Δv大,加速度a不一定大,比如列车由静止到高速行驶,速度变化量很大,但经历时间也长,所以加速度并不大.
(3)速度变化得快,即大,表示单位时间内速度变化大(或速度的变化率大),加速度才大.
3.加速度的计算
(1)规定正方向.一般选初速度v0的方向为正方向.
(2)判定vt的方向,确定vt的符号.
(3)利用公式a=计算.要注意速度反向情况下,速度变化量的计算.
例1 关于小汽车的运动,下列说法不可能的是( )
A.小汽车在某一时刻速度很大,而加速度为零
B.小汽车在某一时刻速度为零,而加速度不为零
C.小汽车在某一段时间,速度变化量很大而加速度较小
D.小汽车加速度很大,而速度变化得很慢
答案 D
解析 小汽车在刚启动时,速度为零,加速度不为零,B可能;
小汽车高速且匀速行驶时,速度很大,而加速度为零,A可能;
在较长的时间内,小汽车加速度较小,速度变化量也可以很大,C可能;
加速度是表示速度变化快慢的物理量,加速度大,速度变化一定快,D不可能.
【题点】加速度的理解
例2 篮球以10m/s的速度水平撞击篮板后以6m/s的速度反向弹回,篮球与篮板的接触时间为0.1s,则篮球在这段时间内的加速度为多大?
加速度的方向如何?
答案 160m/s2 方向与初速度的方向相反
解析 选取篮球的初速度方向为正方向,则初速度v0=10m/s.因为末速度方向与规定的正方向相反,故末速度为vt=-6m/s.由加速度的定义式可得:
a==m/s2=-160m/s2,负号表示加速度方向与初速度方向相反.本题也可以选取末速度的方向为正方向,解出的加速度将为正值.
加速度是矢量,加速度的正负表示加速度的方向.若加速度的方向与规定的正方向相同,则加速度为正;
若加速度的方向与规定的正方向相反,则加速度为负.
二、加速度方向与速度方向的关系
如图1为蜻蜓、火箭的运动示意图.
图1
图甲:
以8m/s的速度飞行的蜻蜓能在0.7s内停下来.
图乙:
火箭发射时10s内速度由0增加到100m/s.
(1)计算蜻蜓和火箭加速度的大小并说明谁的速度变化快?
(2)分析蜻蜓和火箭的加速度方向与速度方向的关系.
(3)试根据上述情景和问题讨论在直线运动中物体做加速运动或减速运动的条件是什么?
答案
(1)11.4m/s2 10m/s2 蜻蜓的速度变化快
(2)蜻蜓的加速度方向与速度方向相反;
火箭的加速度方向与速度方向相同.
(3)在直线运动中,当加速度方向与速度方向相同时,物体做加速运动;
当加速度方向与速度方向相反时,物体做减速运动.
1.判断物体速度的大小变化,不必去管加速度大小,只需看加速度的方向与速度的方向是否相同.若加速度方向与速度的方向相同,则物体一定加速;
若加速度方向与速度的方向相反,则物体一定减速.具体情况概括如下:
2.判断物体速度变化的快慢,只需看加速度的大小.物体的加速度大,则表明物体的速度变化较快;
加速度小则表明物体的速度变化较慢.
注意:
不能根据加速度的正、负来判断物体做加速运动还是做减速运动,要根据加速度与速度的方向关系来判断.例如做直线运动的物体,某时刻物体的速度v=-5m/s,加速度a=-1m/s2,则物体沿与规定的正方向相反的方向做加速直线运动.
例3 一质点自原点开始在x轴上运动,初速度v0>
0,加速度a>
0,当a值不断减小直至为零时,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
答案 C
解析 由于初速度v0>
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减小,当a=0时,速度达到最大值,位移不断增大.
例4 物体A、B做直线运动,A的加速度为3m/s2,B的加速度为-5m/s2,下列说法中正确的是( )
A.物体A的加速度比物体B的加速度大
B.物体B的速度变化比物体A的速度变化快
C.物体A的速度一定在增加
D.物体B的速度一定在减小
答案 B
解析 比较加速度的大小应比较它们的绝对值,物体A的加速度比物体B的加速度小,物体B的速度变化较快,A错,B对;
当加速度与初速度方向相同时,物体做加速直线运动,反之则做减速直线运动,本题由于不知A、B两物体的运动方向与其加速度方向的关系,故不能确定它们是做加速运动还是做减速运动,C、D错.
加速度正负的理解误区
1.物体有加速度,说明物体做变速运动,不一定是加速运动.
2.物体做加速运动还是减速运动与加速度的大小无关,与加速度方向无关,而与加速度方向与速度方向的关系有关,两者同向加速,反向减速.
1.(对加速度的理解)(多选)由公式a=可知( )
A.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.叫速度变化率,就是加速度
答案 CD
解析 Δv是速度的变化,a与Δv不是正比关系,A项错误;
物体加速度大小不是由Δv决定,与Δv无关,B项错误;
a的方向与Δv的方向相同,C项正确;
a=反映的是速度变化快慢,也叫速度的变化率,D项正确.
2.(加速度、速度、速度变化的比较)关于速度、速度的变化及加速度的相互关系理解正确的是( )
A.加速度增大,速度一定增大
B.加速度越大,速度一定越大
C.速度变化得越快,加速度就越大
D.速度不变,加速度(不为零)也不变
解析 加速度的大小与速度大小没有必然关系,A、B错误;
加速度反映速度变化的快慢,故C正确;
只要有加速度,则物体的速度一定会发生变化,速度不变,则加速度一定为零,D错误.
3.(加速度对运动的影响)(多选)雨滴从高空由静止下落,由于受到空气阻力作用,其加速度逐渐减小,直到变为零,在此过程中雨滴的运动情况是( )
A.速度逐渐减小,加速度为零时,速度最小
B.速度逐渐增大,加速度为零时,速度最大
C.速度的变化率越来越小
D.速度与加速度的方向相反
答案 BC
解析 雨滴做加速直线运动,加速度方向和速度方向相同,只要加速度不为零,速度就增大,加速度减到零时,雨滴速度最大,之后变为匀速,A、D错,B对;
加速度即为速度的变化率,加速度减小,所以速度的变化率也减小,C对.
4.(加速度的计算)爆炸性的加速度往往是跑车的卖点.某品牌跑车由静止加速至28m/s只需4s.
(1)求该品牌跑车的平均加速度;
(2)假设普通私家车的平均加速度为2m/s2,它需要多长时间才能由静止加速至28m/s?
答案
(1)7m/s2
(2)14s
解析
(1)平均加速度
a===7m/s2.
(2)所需时间
t′===14s.
一、选择题
考点一 加速度
1.对于一个做匀减速直线运动的物体,在它静止前,下列说法中正确的是( )
A.速度越来越小B.速度越来越大
C.加速度越来越小D.加速度越来越大
答案 A
解析 因为是匀减速直线运动,故物体运动的加速度a保持不变,由vt=v0+at知,当a为负值时,vt逐渐变小,所以B、C、D错误,A正确.
2.关于加速度的概念,下列说法中正确的是( )
A.加速度不为零,物体的速度一定增大
B.加速度反映了速度变化的大小
C.加速度反映了速度变化的快慢
D.加速度为正值,表示速度的大小一定越来越大
解析 加速度是描述速度变化快慢的物理量,大小等于单位时间内速度的变化量,B错误,C正确;
速度越来越大的条件是加速度与速度方向相同,但加速度为正值时,加速度不一定与速度同向,A、D错误.
3.若汽车的加速度方向与速度方向相反,当加速度增大时( )
A.汽车速度增加的越来越慢
B.汽车速度增加的越来越快
C.汽车速度减小的越来越快
D.汽车速度减小的越来越慢
解析 汽车的加速度方向与速度方向相反,汽车在做减速运动,速度减小;
加速度增大,汽车速度减小得越来越快,C正确.
【题点】加速度的方向
4.(多选)一物体做直线运动,某时刻速度大小为4m/s,1s后的速度大小变为10m/s,在这1s内物体的平均加速度大小( )
A.可能小于4m/s2B.可能等于6m/s2
C.一定等于6m/s2D.可能大于10m/s2
答案 BD
解析 若1s后的速度方向与原速度方向相同,则a==m/s2=6m/s2;
若1s后的速度方向与原速度方向相反,则a==m/s2=-14m/s2,B、D项正确.
考点二 速度 速度变化量和加速度的对比
5.下列关于速度和加速度相关的说