2017_2018学年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课时跟踪训练粤教版必修1
2017-2018年度高中物理 第一章 运动的描述 第5节 速度变化快慢的描述-加速度讲义 新人教版必修1

一个 10 s 内的加速度 a=k=2 m/s2,与
运动方向相同。
(4)最后 15 s 内的加速度 a′=ΔΔvt′′=0-1530 m/s2=-2 m/s2。 “-”号表示加速度方向与运动方向相反。 [答案] (1)见解析 (2)2 m/s2,与运动方向相同 (3)见解析 (4)2 m/s2,与运动方向相反
还可以得出物体的 加速度 。
(3)匀变速直线运动的 v-t 图像是一条 倾斜的直线 ,
并且直线的
斜率
表示
加速度
。即
a=
Δv Δt
=k(斜率)。
[关键一点] v-t图像的斜率大小表示物体 的加速度大小,斜率的正负号表示加速度的方向 与正方向相同或相反。
[试身手·夯基础]
1.由 a=ΔΔvt 可知
()
求解加速度有两种思路:①利用加速度的定义式 a =ΔΔvt 可求解加速度。②作 v-t 图像可以求解加速度,斜 率的大小表示加速度大小,斜率正负表示加速度方向。
1.加速度的定义式为 a=ΔΔvt ,其中 a 与 Δv 的方向 相同,国际单位制为 m/s2。
2.物体做加速直线运动,还是减速直线运动,是由 物体的速度与加速度的发生变化。
1.v-t图像的斜率的物理意义 如图1-5-4所示为某一物体的v -t图像,E点表示t1时刻速度为v1,F 点表示t2时刻速度为v2。从图中可以看 出,小三角形EFG水平的直角边代表 时间间隔Δt,竖直方向的直角边代表 速度的变化量Δv,由此可根据图线的 倾斜程度判断加速度的大小。
图1-5-4
从物理学的角度讲,vt22- -vt11=ΔΔvt =a,从数学的角度 讲,这恰恰是 v-t 图线的斜率,所以 v-t 图像的斜率表 示物体运动的加速度。斜率为正时,a>0,表示加速度方 向与正方向相同;斜率为负时,a<0,表示加速度方向与 正方向相反。
最新人教版必修1高中物理第1章第5节 1.5速度变化快慢的描述——加速度教学设计

15 速度变快慢的描述——加速度一、教材分析加速度是力教的重要概念,也是高一年级物课中较难懂的概念在生的经验中,与加速度有关的现象不多,这就给习加速度概念带困难教材先列举轿车和旅客列车的加速过程,让生讨论它们速度的快慢以增强生的感性认识教材还展示飞机的起飞过程,要求生从具体问题中了解“速度快”“速度变大”“速度变快”的含义不同,并且又在旁批中指出“物体运动的快慢”与“运动速度变的快慢”不同在此基础上,通过飞机起飞和炮弹射出过程的具体字运算引出平均加速度,进而说明瞬时加速度同时指出了加速运动和减速运动中加速度与速度方向的关系通过瞬时加速度得出直线运动的这一物运动模型在习加速度概念后,又通过上节课习的速度时间图象进一步说明怎样在图象中找到加速度,让生通过速度时间图象加深对加速度概念的认识和对图象的解,是对图象认识的深和提高变率是生活中的常用概念,教材在“漫步”栏目中深入、细致地介绍了一般情况下的变率,有助于生解速度是位置的变率,加速度是速度的变率要想正确解加速度的物意义,掌握加速度的定义公式,生必须具有较高的抽象思维能力可是,生首次碰到加速度概念时是刚刚考入高中不久,不少生抽象思维能力不高,难以解加速度的意义和定义公式为了降低难度,现行教材均把匀变速直线运动和加速度合为一节,只限于讨论匀变速直线运动中的加速度,只研究匀变速直线运动的加速度定义、公式、意义、单位、方向没有研究加速度的测量方法,没有讨论加速度的合成与分解,没有涉及加速度的成因,只在以后各章节中才把加速度的概念逐步扩充到一般变速运动中的瞬时加速度因此,在确定加速度教目标时,应该注意教材处的这一实际情况,逐步到位,不能一步到位否则,教目标制定过高,习难度太大,不仅不能达到预期的教目标,影响教效率的提高,而且易于在生中产生物难的心里障碍,对今后的物习也会产生负面影响当然,也不能把教目标制定得太低,这是不利于物课堂教效率提高的二、教目标知识与技能1知道加速度的物意义2掌握其定义公式和单位3知道加速度的方向与速度变量方向一致4区别加速度、速度、速度变量过程与方法1通过比值定义法,进一步了解加速度的物意义2通过对速度变快慢描述的探索过程,体会一个量的变与变快慢的区别情感态度与价值观1本节在物体运动快慢的基础上进一步提出速度变快慢的问题2通过探索用比值定义法得出加速度的概念,感悟到探索问题解决问题的兴趣和无止境的观点3激发探索的兴趣和毅力三、教重点1加速度概念的建立和加速度与匀变速直线运动的关系2加速度是速度的变率,它描述速度变的快慢和方向四、教难点1解加速度的概念,树立变率的思想2区分速度、速度的变量及速度的变率3利用图象分析加速度的相关问题五、教过程导入新课复习导入教师通过课件展示图1-5-1两幅v图象,供同们交流讨论,并设疑对比思考指导生对两个匀变速直线运动的v-图象认真观察,找出速度随时间的变规律图1-5-1生归纳总结出:甲图中,物体的速度每秒变5 /乙图中,物体的速度每5 变5 /引导生体会速度的变有快有慢,我们今天习的加速度这一概念就是用描述速度变快慢的物量,很自然地引出本节习的内容问题导入普通的小汽车和高档跑车的速度都能达到200 /,但它们从静止到具有这一速度所经历的时间不同,高档跑车经历的时间要远小于普通的小汽车哪个速度的变快呢?速度变的快慢是衡量汽车档次的一个重要标准这节课我们就习描述速度变快慢的物量——加速度影片导入利用课件视频资,依次大屏幕播放下列影片片断:万吨货轮起航,10 内速度增加到02 / 火箭发射时,10 内速度能增到约102/以8 /的速度行驶的汽车在急刹车时25 内能停下以8 /的速度飞行的蜻蜓能在07 内停下图1-5-2在以上片断中,各物体的速度都发生了变,你怎样才能比较速度随时间变的快慢呢?推进新课一、加速度利用多媒体投影播放赛车、高速列车、自行车、运动员等录像,提出问题,让生思考讨论谁的速度“增加”得快?如何表示增加的快慢?课件展示:依次展示三个速度表格,分析比较速度改变的快慢表一:交流讨论:若物体在所用时间一样的情况下,速度改变大的物体速度改变得快点评:让生从最简单的例子入手,先比较相同时间内的速度改变量,为不同时间不同改变量作知识铺垫从简单到复杂,从特殊到一般,正是物探究规律的顺序表二:生认知观察表中据并交流讨论,若在速度改变相同的情况下,可以比较时间的长短,所用时间越短,速度改变得越快教师继续引导生分析据,提高生根据据表概括总结规律的分析能力教师设疑:若如下表所示,既无法用第一种方法,又无法用第三种方法比较,怎样比较它们速度变的快慢?认真观察表三,通过计算说明这四个物体哪个速度改变得快表三:很明显,这几个运动物体速度的改变量不同,速度改变的快慢也不同,且速度增加大的不一定就增加得快为了描述物体运动中速度变的快慢,人们引入了加速度的概念——加速度是用描述速度变快慢的物量教师指导生回忆怎样描述物体运动位置的变例如在匀速直线运动中,物体从A 点运动到B 点,可以用A 、B 两点坐标的变除以所用时间即速度的大小描述位置变的情况点评:利用速度的表达式类比,力求使生猜想到可以用速度的改变量除以所用时间描述速度变的快慢教师设疑:在表三中,A 物体在4 内速度从2 /增加到11 /,怎样描述物体运动的速度增加的快慢呢?交流讨论并总结:用物体速度的增加量除以所用的时间描述这段过程中物体速度增加的快慢如果用符号表示物体速度增加的快慢,Δv 表示物体的速度的变量,Δ表示物体的速度变所用的时间,应如何用公式表达A 物体的速度变快慢呢? 结论:=t v ∆∆=4211- /2=225 /2 教师指导生依次完成表三中B 、、D 的计算:对B :=t v ∆∆=306- /2=2 /2 对:=t v ∆∆=100020- /2=02 /2 对D :=t v ∆∆=10300300- /2=0 上述方法就是变速直线运动中,描述物体运动速度变快慢的基本思路和基本方法其中的=tv ∆∆式是变速直线运动的加速度的基本定义式在国际单位中,加速度的单位是/2,读作米每二次方秒明确:1定义:加速度等于速度的改变跟发生这一改变所用的时间的比值2表达式:=t vvt03单位及符号米/秒2 /2(国际单位制)厘米/秒2 c/2阅读体会:课件展示阅读材料,让生认真阅读并体会计算加速度材料一:高级跑车克莱斯勒 ME4120——100 /加速时间29发动机:V12双顶凸轮轴48气门4Trb排量:6000cc最大马力:850/bp/5,750rp峰值扭力:1173 g/2,500——4,500rp车重:1,310 g急速:400 /以上汽车性能知识参考址:p//rdcc/pc/材料二:死亡加速度西方交通管部门为了交通安全,特制定了死亡加速度500g(取g=10 /2)这一值,以醒世人意思是如果行车加速度超过此值,将有生命危险那么大的加速度,一般情况下车辆是达不到的但如果发生交通事故时,将会达到这一值因为,一般车辆碰撞的时间短,大多为毫秒级例如,两辆摩托车时速20 相向而行发生碰撞,碰撞时间为毫秒级,能产生多大加速度?教师引导生类比加速度与位移,有什么共同的地方引导生归纳出加速度既有大小又有方向,是矢量说明:当物体加速时,则Δv=v2-v1>0,时间Δ是标量,加速度的计算值为正值,如果以初速度的方向为正方向(即初速度v取正值),为正值则可表示的方向与初速度的方向相同,或反过说,若加速度与初速度同向时,则这个直线运动为加速运动当物体是减速时,则Δv=v 2-v 1<0,时间是标量,加速度的计算值为负值,如果仍以初速度的方向为正方向(即初速度v 0取正值),为负值则可表示的方向与初速度的方向相反,或反过说,若加速度与初速度反向时,则这个直线运动为减速运动在未到“牛顿第二定律”之前,也可以用两辆汽车以相同的速度变率做匀加速运动和匀减速运动,虽然速度变快慢相同,但速度的变情况不同,前者速度越越大,后者则反之启发生思考,只凭速度变快慢(速度变率的大小)不能完全反映速度变的规律,从而引出加速度不仅有大小,而且有方向,是矢量虽然不必让生从速度变的方向去判断加速度的方向,但是应该让生知道:物体做匀加速运动时,加速度的方向跟速度的方向相同;做匀减速运动时,加速度的方向跟速度的方向相反这是直线运动中(无往复运动)的普遍性结论至于加速度的正、负问题,只是在特定的条件下(v 0取正值) 判断物体做匀加速还是匀减速运动的一种方法,这不是实质性的结论,所以教中不必强也可类比v=t x ∆∆中速度v 的方向与位移Δ的方向相同,解=tx ∆∆中速度的方向与速度变量Δv 的方向相同实验与探究通过实验让生体会1 /2加速度有多大实验器材:高度约为斜面长度的十分之一的斜面(越光滑越好)体验方法:把斜面的高度调节为斜面长度的十分之一(向生说明),让小球在斜面上滚下(注意观察速度变的快慢程度),小球在这个斜面上运动的加速度便大约是1 /2它的含义是说物体每秒钟速度的改变量是1 /问题探究问题1:“上海磁悬浮列车的最高速度可达430 /,它的加速度一定很大”这一说法对吗?为什么?问题2:运载火箭在点火后的短时间内,速度的变很小,它的加速度一定很小吗?归纳总结:1不对,当匀速运动时,尽管速度很大,加速度可以为零2不对,由公式=tv ∆∆可知,加速度等于速度的变量和时间的比值,因而加速度是速度对时间的变率所谓某一个量对时间的变率,是指单位时间内该量变的值变率表示变的快慢,不表示变的大小加速度和速度的区别:1速度大,加速度不一定大;加速度大,速度不一定大2速度变量大,加速度不一定大3加速度为零,速度可以不为零;速度为零,加速度可以不为零 问题互动判断下列说法是否正确1做匀变速直线运动的物体,它的加速度方向和速度方向总是相同 错只有做匀加速直线运动的物体,它的加速度方向和速度方向相同 2做匀变速直线运动的物体,它的速度变越大,加速度越大错速度变大,但不知所用时间的多少3做匀变速直线运动的物体,它的速度变越快,加速度越大对师生探究:教师指导生对下列问题分组探究探究1:某同骑着自行车和校百米冠军赛跑观察并思考,起跑时谁的加速度比较大些?将观察结果与同交流一下,得出较一致的结论参考:创造条件,亲自观察,培养有目的的观察能力;加强交流,善于交流,增强协作精神比较方法:相同时间内,谁的速度变得快,谁的加速度就大 探究2:小球沿斜面的运动可近似看成是匀加速直线运动猜想一下,加速度的大小与哪些因素有关?(比较加速度的大小时,可通过观察小球滚动时速度改变的快慢进行)要求:(1)将猜想的结果互相讨论,最后得出共同的猜想若有条件,可以用实验检验一下你的猜想(2)实验探究时要注意加强交流与合作,检验猜想时要注意控制变量 参考:(1)几种可能猜想:小球的质量、斜面的粗糙程度、斜面的倾角、斜面的长短等(还有什么可能,你自己去猜想,这里给出的只是参考,并不一定是标准答案,要善于通过讨论和交流最后得出正确的答案)(2)探究时,一定要先设计好实验方案,注意体会控制变量法可保持其他量不变,研究小球质量与加速度的关系;或研究粗糙程度与加速度的关系;研究倾角与加速度的关系;研究长度与加速度的关系等探究3:宇航员要从地球进入空间站,可以由航天飞机完成这一任务航天飞机在发射的过程中,会产生相当大的加速度,最大加速度可以达到8g(取g=98 /2),高重力加速度对人的身体会产生不良作用,甚至可能会产生危险譬如,引起身体某些部位充血或缺血,如果大脑缺血,便会失去视觉和知觉类似实验表明,人体的姿势与所能承受的加速度有关:当人的身体与加速度的方向垂直时,人可以经受15g的加速度达几分钟之久,而当人的身体顺着加速度方向时,最多只能经受6g的加速度根据上述信息,回答下列问题:我国航天英雄杨利伟乘“神舟”五号升入太空和返回地面的过程,采取什么姿势(站、坐、躺)较好?身体与加速度方向什么关系?答案:躺倒垂直二、从v-图象看加速度教师指导生认真观察课本中的v-图象,并思考:速度—时间图象描述了什么问题?怎样建立速度—时间图象?教师引导,生讨论后回答生在没有习斜率概念前,可以用陡度的“平缓”或“陡”表述生总结归纳:直线的倾斜程度更厉害,也就是更陡些,而b相对较平缓所以,的速度变快,即的加速度大,b的速度变慢,加速度小知识小结:速度—时间图象是描述速度随时间变关系的图象,它以时间轴为横轴,以纵轴为速度轴,在坐标系中将不同时刻的速度以坐标的形式描点,然后连线,就画出了速度—时间图象我们可以从直线上任意选择间隔较大的两点找到这两个点间的速度变量Δv,时间间隔Δ这样就可以定量求加速度了,用加速度的定义式=tv ∆∆就行了 六、 课堂小结 本节课重点习了加速度的概念及其特性,注意加速度是矢量及这里的“加”并不是“增加”的意思,它反映的是速度变快慢的程度加速度是速度的变与发生这一变所用时间的比值也就是速度对时间的变率,在值上等于单位时间内速度的变它描述的是速度变的快慢和变的方向加速度的大小由速度变的大小和发生这一变所用时间的多少共同决定,与速度本身的大小以及速度变的大小无必然联系加速度大表示速度变快,并不表示速度大,也不表示速度变大加速度是矢量,它的方向就是速度变量Δv 的方向,与速度方向无必然联系加速度是状态量,与时刻(或位置)相对应可以从速度时间图象中倾斜直线的陡缓定性看出加速度的大小,也可以从图象中定量求出加速度的大小。
2018版高中物理第一章运动的描述5速度变化快慢的描述_加速度学案新人教版必修12017080343

5速度变化快慢的描述——加速度学习目标知识脉络1.知道加速度的矢量性.2.知道加速度的概念,掌握速度、速度变化量和速度变化率间的区别与联系.(难点)3.会根据加速度与速度的方向关系判断物体的运动性质.(难点)4.能应用vt图象的斜率表示物体的加速度.(重点)加速度[先填空]1.定义:是速度的变化量与发生这一变化所用时间的比值,通常用a代表.Δv v-v02.表达式:a==.(v0:初速度;v:末速度)ΔtΔt3.单位:在国际单位制中是m/s2.4.矢量性:是矢量,与速度变化量Δv的方向相同.5.物理意义:描述物体运动速度变化快慢的物理量.[再判断]1.速度大,加速度可能为零.(√)2.速度变化大,加速度一定大.(×)3.加速度的大小与速度的大小无关.(√)4.物体A的加速度为2 m/s2,B的加速度为-3 m/s2,则A的加速度大于B的加速度.(×) [后思考]1.“我国的新型战斗机歼20飞得很快.”“小轿车比公交车起步快.”以上两句话中的“快”的含义各是什么?图151【提示】第一个“快”指战斗机的速度大,运动得快;第二个“快”指起步时小轿车比公交车的加速度大,即小轿车比公交车速度增加得快.2.速度的变化量Δv等于末速度v与初速度v0的大小之差,这种说法对吗?【提示】不对.公式Δv=v-v0中各量都是矢量,只有物体做直线运动时,才可以应用代数运算计算Δv.图152图甲中[合作探讨]如图152所示为猎豹、蜻蜓、歼20战斗机的运动图象.甲乙丙猎豹捕食时能在4 s内速度由零增加到30 m/s.图乙中以9 m/s的速度运动的蜻蜓能在1 s内停下来.图丙中歼20战斗机在试飞时以600 m/s的速度在空中匀速飞行.试结合以上情景分析:(1)哪一个物体的速度最大?(2)哪一个物体的速度变化量最大?(3)哪一个物体的加速度最大?(4)蜻蜓的加速度和猎豹的加速度符号相反说明什么问题?【提示】(1)歼20战斗机的速度最大.(2)猎豹的速度变化量最大,为30 m/s.(3)猎豹的加速度为Δv1 30-0a1==m/s2=7.5 m/s2Δt1 4Δv2 0-9蜻蜓的加速度为a2==m/s2=-9 m/s2Δt 2 1歼20战斗机速度不变,加速度为零,故蜻蜓的加速度最大.(4)符号不同表明两者的加速度方向与速度方向关系不同,猎豹的加速度为正值,加速度与速度同向,猎豹做加速运动;蜻蜓的加速度为负值,加速度与速度方向相反,蜻蜓做减速运动.【答案】(1)歼20战斗机(2)猎豹(3)蜻蜓(4)见解析[核心点击]1.加速度的理解加速度是速度的变化量Δv与发生这一变化所用时间Δt的比值,在数值上等于单位时间内速度的变化量,即速度的变化率.2.速度、速度变化量、加速度的比较速度v 速度变化量Δv 加速度a 位移与所用时间的比定义末速度与初速度的差值速度变化量与时间的比值值ΔxΔt 表达式Δv=ΔvΔt Δv=v-v0 a=单位m/s m/s m/s2为物体运动的方向,与由初、末速度决定,与a 与Δv的方向相同,与v 方向a的方向不一定相同的方向相同的方向不一定相同物理意表示物体运动的快慢表示物体速度变化的大小表示物体速度变化的快慢义和方向和方向和方向大小关三个物理量的大小没有必然联系,其中一个物理量较大时,其余两个物理量不系一定较大1.(多选)下列说法中的“快”,哪些是指加速度较大()【导学号:57632017】A.从高速公路走,很快就能到B.刘翔的起跑是比赛选手中最快的C.运用ABS新技术,汽车能很快停下来D.协和式客机能在20 000 m高空飞行得很快【解析】从高速公路走,很快就能到,“快”表示速度大,故A错误.刘翔的起跑是比赛选手中最快的,“快”表示速度增加得快,即加速度大,故B正确.运用ABS新技术,汽车能很快停下来,“快”指速度减小得快,即加速度大,故C正确.协和式客机能在20000m高空飞行得很快,“快”表示速度大,故D错误.【答案】BC2.如图153所示,汽车向右沿直线运动,原来的速度是v1,经过一小段时间之后,速度变为v2,Δv表示速度的变化量.由图中所示信息可知()【导学号:57632018】图153A.汽车在做加速直线运动B.汽车的加速度方向与v1的方向相同C.汽车的加速度方向与v1的方向相反D.汽车的加速度方向与Δv的方向相反【解析】速度是矢量,速度的变化量Δv=v2-v1,根据图象可知,Δv的方向与初速度方向相反,而加速度的方向与速度变化量的方向相同,所以加速度方向与初速度方向相反,物体做减速运动,故C正确,A、B、D错误.【答案】 C3.篮球以6m/s的速度竖直向下碰地面,然后以4m/s速度竖直向上反弹,碰地的时间为0.2秒.(1)求篮球在这0.2秒内的速度变化量Δv;v2-v14-6(2)有的同学这样计算球的加速度:a==m/s2=-10 m/s2.他的方法t 0.2对吗?为什么?正确的方法如何?【导学号:57632019】【解析】(1)以向下为正方向,所以Δv=v2-v1=-4 m/s-6 m/s=-10 m/s负号表示Δv的方向向上.(2)不对.他没有注意速度的方向.正确解法为:以向下为正方向,v1=+6 m/s,v2=-4 m/s,加速度Δv -10为a==m/s2=-50 m/s2t 0.2负号表示加速度方向与正方向相反,即向上.【答案】(1)-10 m/s方向向上(2)见解析关于速度、速度变化量、加速度的五点提醒1.速度大,速度变化量、加速度不一定大.2.速度变化量大,加速度、速度不一定大,它们之间无直接关系.3.加速度大,速度不一定大.4.加速度的方向与速度变化量的方向一定相同.5.加速度的大小等于速度的变化率,但与Δv和Δt其中的一个因素无关.加速度的大小决定于力的大小(第4章学习).加速度方向与速度方向的关系[先填空]1.在直线运动中,速度变化量Δv=v-v0的方向可能与初速度v0相同,也可能相反.2.(1)加速直线运动:加速度方向与初速度方向相同.(2)减速直线运动:加速度方向与初速度方向相反.[再判断]1.物体A的加速度为a A=2 m/s2,则物体做加速运动.(×)2.物体B的加速度为a B=-3 m/s2,则物体可能做加速运动.(√)3.某物体的加速度为-1 m/s2,初速度为-2 m/s,则该物体做加速运动.(√)[后思考]1.直线运动中,加速度为负值,物体一定做减速运动吗?【提示】物体做加速还是减速运动,取决于速度与加速度的方向关系,而不是取决于加速度的正负.2.若物体的加速度逐渐减小,速度一定减小吗?若物体的加速度逐渐增大,速度一定增大吗?【提示】不一定.若加速度a与初速度v0同向,则物体做加速直线运动,这时若a逐渐减小,只是说明v增加得慢了;若加速度a与初速度v0反向,则物体做减速直线运动,这时若a逐渐增大,只是说明v减小得快了.[合作探讨]探讨1:做直线运动的火车,在40 s内速度由10 m/s增加到20 m/s,那么火车在40 s 内速度的变化量是多少?火车的加速度是多少?加速度的方向与速度变化量的方向有什么关系?【提示】Δv=20 m/s-10 m/s=10 m/s,为正值,说明Δv的方向与速度v的方向相同.Δv10 m/sa===0.25 m/s2,也为正值,说明a的方向与v方向相同.故加速度的方向Δt40 s与速度变化量的方向相同.探讨2:汽车紧急刹车时,在2 s内速度从10 m/s减小到0,汽车2 s内速度的变化量是多少?加速度是多少?加速度的方向与速度变化量的方向有什么关系?【提示】Δv=0-10 m/s=-10 m/s,为负值,说明Δv的方向与速度v的方向相反.Δv-10 m/sa===-5 m/s2,也为负值,说明a的方向与v的方向相反,但加速度的方Δt 2 s向与速度变化量的方向相同.[核心点击]判断物体是加速运动还是减速运动的两种方法1.根据vt图象判断2.根据v与a的方向的关系判断(1)a和v0同向→加速运动→Error!(2)a和v0反向→减速运动→Error!4.根据给出的速度和加速度的正负,对下列运动性质的判断正确的是()【导学号:57632020】A.v0>0,a<0,物体做加速运动B.v0>0,a>0,物体做减速运动C.v0<0,a>0,物体做加速运动D.v0<0,a<0,物体做加速运动【解析】v0>0,a<0,a与v方向相反,物体做减速运动,A错误;v0>0,a>0,a与v方向相同,物体做加速运动,B错误;v0<0,a>0,a与v方向相反,物体做减速运动,C错误;v0<0,a<0,a与v方向相同,物体做加速运动,D正确.【答案】 D5.雨滴从高空由静止下落,由于空气阻力作用,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.速度不断减小,加速度为零时,速度最小B.速度不断增大,加速度为零时,速度最大C.位移越来越小D.速度变化率越来越大【解析】雨滴做加速直线运动,加速度减小,雨滴下落的速度增加的越来越慢;加速度为零时,雨滴的速度最大,A错,B对;雨滴一直下落,位移逐渐增大,C错;加速度即为速度变化率,加速度减小,故速度变化率减小,D错.【答案】 B6.一质点自原点开始在x轴上运动,初速度v0>0,加速度a>0,a值不断减小直至为零的过程中,质点的()【导学号:57632021】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【解析】由于初速度v0>0,加速度a>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变小,即逐渐增加的慢了;当a=0时,速度达到最大值,此后以该最大速度做匀速直线运动,位移不断增大,C正确.【答案】 C判断速度变化规律的方法1.判断物体速度的大小变化,只需看加速度的方向与速度的方向是否相同.若加速度与速度的方向相同,则物体一定做加速直线运动;否则,物体一定做减速直线运动.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.从vt 图象看加速度[先填空]对vt图象的认识:图1541.vt图象反映了物体的速度随时间变化的规律.2.在vt图象中,从图线的倾斜程度(斜率大小)就能判断加速度大小.倾角(图线与横坐标轴的夹角)越大,加速度越大.Δv 3.匀变速直线运动的vt图象是一条倾斜的直线,直线的斜率表示加速度.比值就是Δt加速度的大小(如图154所示).[再判断]1.在vt图象中图线为曲线时表明物体的轨迹为曲线.(×)2.vt图象中图线经t轴时运动方向改变.(√)3.在同一vt图象中,图线的倾角越大,则表示的加速度越大.(√)[后思考]1.在vt图象上有一条在t轴下方平行于t轴的直线表示物体做怎样的运动?加速度多大?【提示】在t轴下方平行于t轴的直线表示物体做匀速直线运动,方向与规定的正方向相反,其加速度为零.2.在vt图象中,图线的拐点表示什么意义?【提示】在拐点前后,图线的斜率正、负发生变化,也就是该时刻前后的加速度方向发生改变.[合作探讨]探讨1:速度—时间图象描述了什么问题?怎样建立速度—时间图象?【提示】速度—时间图象是描述速度随时间变化关系的图象,它以时间轴为横轴,以速度为纵轴,在坐标系中将不同时刻的速度以坐标的形式描点,然后连线,就画出了速度—时间图象.探讨2:图155中两条直线a、b分别是两个物体运动的速度—时间图象.哪个物体运动的加速度比较大?图155【提示】(1)a直线的倾斜程度更厉害,也就是更陡些,而b相对较平缓,所以a的速度变化快,即a的加速度大,b的速度变化慢,加速度小.(2)直线的倾斜程度叫斜率,因而图象的斜率在数值上等于加速度.[核心点击]1.利用vt图象分析加速度(1)vt图象的斜率表示加速度.Δv如图156所示的vt图象中,图线的倾斜程度(斜率)k==a,表示物体的加速度.斜Δt率越大,加速度越大;斜率越小,加速度越小;斜率为零,加速度为零,即速度保持不变.(2)斜率的正负表示加速度的方向.斜率为正,表示加速度的方向与正方向相同;斜率为负,表示加速度的方向与正方向相反.2.从速度—时间(vt)图象可以得到的信息(1)物体运动的初速度,即图象中的纵轴截距.Δv(2)根据a=计算出加速度的大小.Δt(3)物体是加速运动,还是减速运动.(4)物体在某一时刻的速度或物体达到某一速度所需要的时间.(5)物体在某一段时间内的位移.图线与坐标轴或坐标线围成的面积即该段时间内的位移大小.7.(多选)如图157为甲、乙两物体的速度随时间变化的图象,据图可知()【导学号:57632022】图157A.甲一定比乙的加速度大B.甲一定比乙的加速度小C.甲可能比乙的加速度大D.由于两图象不在同一坐标系内,又没有数据和单位,故无法比较甲、乙的加速度大小【解析】质点做匀变速直线运动,其vt图线的倾斜程度反映加速度大小,但切忌用直线倾角的正切来求加速度.因为物理图象中,坐标轴的单位长度是可以表示不同的大小的,因而,不同人在用vt图线来描述同一匀变速直线运动时,所得直线的倾角可能不同.故选项A、B错,选项C、D对.【答案】CD8.某物体沿直线运动,其vt图象如图158所示,下列说法正确的是()【导学号:57632023】A.第1 s内和第2 s内物体的速度方向相反B.第1 s内和第2 s内物体的加速度方向相反C.第3 s内物体的速度方向和加速度方向相反D.第2 s末物体的加速度为零【解析】第1 s内、第2 s内纵坐标为正,速度均为正向,A错误;根据斜率的正、负,第1 s内加速度为正向,第2 s内加速度为负向,B正确;第3 s内速度为负向,加速度为负向,C错误;第2 s末物体的加速度为-2 m/s2,D错误.【答案】 B9.下表是通过测量得到的一辆摩托车沿直线做匀变速直线运动时速度随时间的变化.t/s 0 5 10 15 20 25 30 v/(m·s-1) 0 10 20 30 20 10 0 请根据测量数据:(1)画出摩托车运动的vt图象;(2)求摩托车在第1个10 s内的加速度;(3)根据画出的vt图象,利用求斜率的方法求出第1个10 s内的加速度;(4)求摩托车在最后15 s内的加速度.【解析】(1)vt图象如图所示:Δv 20-0(2)第1个10 s内的加速度a==m/s2=2 m/s2,与运动方向相同.Δt 10(3)vt图象的斜率表示加速度,第1个10 s内的加速度a=k=2 m/s2,与运动方向相同.(4)最后15 s内的加速度Δv′0-30a′==m/s2=-2 m/s2Δt′15“-”表示加速度方向与运动方向相反.【答案】(1)见解析(2)2 m/s2,与运动方向相同(3)2 m/s2,与运动方向相同(4)2 m/s2,与运动方向相反由vt图象可以直观判定:1.速度变化:远离t轴为加速,靠近t轴为减速.2.加速度正负:图线斜向上为正,斜向下为负.3.加速度大小:(1)图线为直线的,加速度恒定不变.(2)图线为曲线的,斜率变大的加速度变大,斜率变小的加速度变小.11。
2017_2018学年高中物理第一章运动的描述5速度变化快慢的描述_加速度课件新人教版必修1

a=ΔΔvt =1040ms/s=0.25 m/s2,也为正值,说明 a 的方 向与 v 方向相同.故加速度的方向与速度变化量的方向相 同.
1.速度、速度变化量、加速度的比较.
比较 速度 v
项目
速度变化量 Δv
加速度 a
位移与所 定义 用时间的
比值
末速度与初 速度的差值
速度变化量 与时间的比 值
加速度是反映速度变化快慢的物理量,速度变化快, 加速度大,而不是速度变化的大小,故 B 错误.
加速度是矢量,其方向与物体合力方向相同,与速度 方向没有直接关系,故 C 错误.
做匀变速直线运动的物体速度增大的过程中,它的加 速度一定与初速度方向相同,但不一定为正值,因正方向 是人为选择的,故 D 错误.故选 A.
大小关 三个物理量的大小没有必然联系,其中一个物理量 系 较大时,其余两个物理量不一定较大
2.由加速度判断物体的运动情况. (1)加速、减速的判断.
(2)速度变化快慢的判断.
特别说明 只根据加速度的正、负无法判断物体做加 速运动还是减速运动,判断物体加速还是减速的依据是看 加速度与速度是同向还是反向.即 a 与 v 同号,还是异号.
轿车比公交车速度增加得快.
2.做直线运动的火车,在 40 s 内速度由 10 m/s 增加 到 20 m/s,那么火车在 40 s 内速度的变化量是多少?火 车的加速度是多少?加速度的方向与速度变化量的方向 有什么关系?
提示:Δv=20 m/s-10 m/s=10 m/s,为正值,说明
Δv 的方向与速度 v 的方向相同.
3.根据v-t图象求加速度.
运动性质.
3.通过加速度的概念的建立过程和
1.对速度、速度变化量、
加速度定义的得出过程,了解和体 难 加速度关系的理解.
人教版高中物理必修一第一章《运动的描述》第五节 速度变化快慢的描述—加速度学案

第五节 速度变化快慢的描述——加速度一、加速度【思考】1.下列三种车辆起步后:自行车在5 s 内速度增大到14 m/s ;小型轿车在20 s 内速度增大到30 m/s ;旅客列车在100 s 内速度增大到40 m/s.通过计算分析,哪种车辆速度变化大?哪种车辆速度增加得快?答案 旅客列车速度变化大,自行车速度增加得快.因为:自行车速度增加Δv1=14 m/s ,小型轿车速度增加Δv2=30 m/s ,旅客列车速度增加Δv3=40 m/s ,所以旅客列车速度变化大;自行车1 s 内速度增加Δv 1Δt 1=145 m/s =2.8 m/s 小型轿车1 s 内速度增加Δv 2Δt 2=3020 m/s =1.5 m/s旅客列车1 s 内速度增加Δv 3Δt 3=40100 m/s =0.4 m/sΔv 1Δt 1>Δv 2Δt 2>Δv 3Δt 3,所以自行车速度增加得快. 【基础概念】1.定义:速度的 变化量 与发生这一变化所用时间的比值.即a = ΔvΔt . 2.单位:国际单位制中,加速度的单位是 米每二次方秒 ,符号是 m/s 2 . 3.物理意义加速度a 是表示物体速度 变化快慢 的物理量,也叫速度对时间的变化率.4.a =ΔvΔt 是用 比值法 定义法定义的物理量,a 的大小与Δv 、Δt 无关 (填“有关”或“无关”).【延伸思考】“速度(v)大”、“速度变化(Δv)大”和“速度变化得快”的意义相同吗? 物体的速度很大,加速度一定很大吗? 物体的速度变化很大,加速度一定很大吗?物体的速度变化快,加速度一定大吗?答案 “速度(v)大”、“速度变化(Δv)大”和“速度变化得快”的意义不同.首先,速度v 大表示物体运动得快,加速度a 不一定大,如飞机匀速飞行时的速度很大,a 却等于零;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a 却很大. 其次,速度变化大,即Δv 大,加速度a 却不一定大,如列车由静止到高速行驶,其速度变化量Δv 很大,但经历的时间Δt 也很长,所以加速度并不大.最后,速度变化得快,表示单位时间内速度变化大,即加速度a =ΔvΔt 大. 【典例精析】例1 关于速度和加速度的关系,下列说法正确的是( )A.物体的速度越大,加速度也越大B.物体的速度为零时,加速度也为零C.物体速度的变化量越大,加速度越大D.物体速度变化越快,加速度越大 解析 加速度是描述速度变化快慢的物理量.速度变化越快,加速度越大,故D 正确;加速度与速度及速度的变化量无直接关系,物体的速度大或速度变化量大,速度变化并不一定快,加速度不一定大,故A 、C 错误;物体的速度为零时,加速度不一定为零,如汽车启动时,故B 错误. 答案 D例2 雨滴从高空由静止下落,由于空气阻力作用,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.速度不断减小,加速度为零时,速度最小B.速度不断增大,加速度为零时,速度最大C.位移越来越小D.速度变化率越来越大解析 雨滴做加速直线运动,加速度减小,雨滴下落的速度增加的越来越慢;加速度为零时,雨滴的速度最大,A 错,B 对;雨滴一直下落,位移逐渐增大,C 错;加速度即为速度变化率,加速度减小,故速度变化率减小,D 错. 答案 B 【变式训练】1.(对加速度的理解)由a =ΔvΔt 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. ΔvΔt 叫速度变化率,就是加速度解析 加速度的大小与Δv 和Δt 的比值有关,只知道Δv 或Δt 的大小,不能确定加速度的大小,A 、B 错;a 的方向与Δv 的方向相同,C 对;ΔvΔt 叫速度变化率,表示速度变化的快慢,也就是加速度,D 对. 答案 CD二、加速度方向与速度方向的关系【思考】1.做直线运动的火车,在40 s 内速度由10 m/s 增加到20 m/s ,那么火车在40 s 内速度的变化量是多少?火车的加速度是多少?加速度的方向与速度变化量的方向有什么关系?答案 Δv =20 m/s -10 m/s =10 m/s ,为正值,说明Δv 的方向与速度v 的方向相同.a =Δv Δt =10 m/s40 s =0.25 m/s 2,也为正值,说明a 的方向与v 方向相同.故加速度的方向与速度变化量的方向相同.2.汽车紧急刹车时,在2 s 内速度从10 m/s 减小到0,汽车2 s 内速度的变化量是多少?加速度是多少?加速度的方向与速度变化量的方向有什么关系?答案 Δv =0-10 m/s =-10 m/s ,为负值,说明Δv 的方向与速度v 方向相反.a =Δv Δt =-10 m/s2 s=-5 m/s2,也为负值,说明a 的方向与v 的方向相反,但加速度的方向与速度变化量的方向相同.【基础概念】1.加速度的矢量性:由a =ΔvΔt 知加速度的方向总是与 速度变化量△v 的方向相同.但与速度的方向没有必然联系.2.加速度对运动的影响(1)加速度的大小决定物体速度变化的快慢 ①加速度大表示物体速度变化得快. ②加速度小表示物体速度变化得慢.(2)加速度的方向与速度方向的关系决定物体是加速还是减速 ①加速度方向与速度方向 相同 时,物体做加速运动; ②加速度方向与速度方向 相反 时,物体做减速运动. 【延伸思考】若物体的加速度逐渐减小,速度一定减小吗?若物体的加速度逐渐增大,速度一定增大吗? 答案 不一定.若加速度a 与初速度v0同向,则物体做加速直线运动,这时若a 逐渐减小,只是说明v 增加得慢了;若加速度a 与初速度v0反向,则物体做减速直线运动,这时若a 逐渐增大,只是说明v 减小得快了. 【典例精析】例3 沪杭高铁是连接上海和杭州的现代化高速铁路,现已进入试运行阶段,试运行时的最大时速达到了413.7公里,再次刷新世界纪录.沪杭高速列车在一次试运行中由A 站开往B 站,A 、B 车站间的铁路为直线.技术人员乘此列车从A 车站出发,列车从静止匀加速到100 m/s ,用了250 s 时间,然后匀速运动了10分钟后,列车做匀减速运动,经过300 s 后刚好停在B 车站.求此高速列车加速、减速时的加速度大小.解析 加速阶段加速度a 1=v 1-v 0t 1=100-0250 m/s 2=0.4 m/s 2减速阶段加速度a 2=v 0-v 1t 2=0-100300 m/s 2≈-0.33 m/s 2【变式训练】1.(加速度的计算)一物体做匀变速直线运动,某时刻速度大小为4 m/s ,2 s 后速度大小变为10 m/s ,则在这2 s 内该物体的加速度大小可能为( ) A.2 m/s 2 B.3 m/s 2 C.5 m/s 2 D.7 m/s 2答案:BD三、从v -t 图象看加速度【思考】1.如图所示是甲、乙两个质点的速度—时间图象,求出它们加速度的大小.答案 a 甲=Δv 1Δt 1=10-05 m/s 2=2 m/s 2a 乙=Δv 2Δt 2=15-510 m/s 2=1 m/s 22.v -t 图象中图线的“陡”和“缓”与加速度有什么关系?答案 由第1问知甲的加速度大于乙的加速度,由图象可以直观地看出,甲的图线比乙的图线“陡”,所以通过比较图线的“陡”、“缓”就可以比较加速度的大小.在同一个v -t 图象中,图线“陡”的加速度较大.【基础概念】1.v -t 图象的斜率大小表示加速度大小如图所示,在v -t 图象中,比值ΔvΔt 反映了直线的 倾斜程度 ,叫做直线的斜率,它的值等于物体运动的 加速度 .(1)在同一个坐标系中,斜率越大,加速度越大.(2)v-t图线为倾斜直线时,表示物体的加速度不变,如图1中的图线甲、乙所示;图线为曲线时表示物体的加速度变化,图线切线的斜率表示这一时刻的瞬时加速度,如下图中A点的切线e的斜率等于该时刻的瞬时加速度,整个运动过程中物体的加速度在减小.2.v-t图象斜率的正负表示加速度的方向.3.由v-t图象判断速度的变化通过v-t图象可直观判断速度的变化与加速度的正负无关.如下图所示.(1)在0~t0时间内,v<0,a>0,物体做减速运动;(2)在t>t0时间内,v>0,a>0,物体做加速运动.【典例精析】例4如图所示是一个物体向东运动的速度—时间图象.由图可知在0~10 s内物体的加速度大小是________,方向________,物体做______运动;在10~40 s内物体的加速度为__________,物体做________运动;在40~60 s 内物体的加速度大小是________,方向________,物体做________运动.解析 由题图可知,在0~10 s 内,物体做加速直线运动,加速度a 1=30-010-0m/s 2=3 m/s 2;在10~40 s内,物体做匀速直线运动,a 2=0;在40~60 s 内,物体做减速直线运动,a 3=0-3060-40m/s 2=-1.5 m/s 2.a 1为正,说明a 1方向与初速度方向相同,向东;a 3为负,说明a 3方向与初速度方向相反,向西. 答案 3 m/s2 向东 加速直线 0 匀速直线 1.5 m/s2 向西 减速直线 【变式训练】1.(v -t 图象与加速度)甲、乙两个物体在同一直线上运动,它们的v -t 图象如图所示,则在t 1时刻( ) A.甲、乙运动的速度大小相等,方向相反B.甲、乙运动的速度大小相等,方向相同C.甲、乙运动的加速度大小不等,方向相同D.甲、乙运动的加速度大小不等,方向相反解析 由题图知,两条直线的斜率大小不等,且一正一负,所以甲、乙在t1时刻速度相同,加速度大小不等,方向相反. 答案 BD课堂要点小结:1.加速度(1)加速度a =ΔvΔt ,也称为“速度变化率”,反映了速度变化的快慢; (2)加速度是矢量,其方向与速度变化量Δv 的方向相同;(3)a 与Δv 、Δt 、v 的大小无关.v 大,a 不一定大;Δv 大,a 也不一定大. 2.判断物体加速运动和减速运动的方法3.从v-t图象看加速度(1)斜率大小表示加速度的大小;(2)斜率正负表示加速度的方向.随堂练习一、单项选择题1.关于加速度,下面几位同学的讨论发言,其中正确的是()A.甲说,加速度就是速度的“增加”B.乙说,加速度表示速度的“变化”C.丙说,加速度描述了速度变化的大小D.丁说,加速度反映了速度变化的快慢2.若下表中的物体均做匀变速直线运动,则以下说法正确的是()A.火车出站时的加速度最大B.舰艇启航时的加速度最小C.舰艇启航时的速度变化最快D.自行车下坡与公共汽车进站的加速度大小相等3.甲、乙为两个在同一直线上沿规定的正方向运动的物体,a甲=4 m/s2,a乙=-4 m/s2.那么,对甲、乙两物体判断正确的是()A.甲的加速度大于乙的加速度B.甲、乙两物体的运动方向一定相反C.甲的加速度和速度方向一致,乙的加速度和速度方向相反D.甲、乙的速度值都是越来越大的4.关于加速度,下列说法中正确的是()A.速度变化越大,加速度一定越大B.速度变化所用时间越短,加速度一定越大C.速度变化越快,加速度一定越大D.速度为零,加速度一定为零5.一物体以6 m/s的速度沿一光滑倾斜木板从底端向上滑行,经过2 s后,物体仍向上滑行,速度大小为1 m/s,若增大木板倾角,仍使物体以6 m/s的速度从底端向上滑行,经过2 s后,物体向下滑行,其速度大小变为1 m/s,以沿木板向上为正方向,用a1、a2分别表示物体在前后两种情况下的加速度,则以下选项正确的是()A.a1=-2.5 m/s2,a2=-2.5 m/s2B.a1=-3.5 m/s2,a2=-3.5 m/s2C.a1=-2.5 m/s2,a2=-3.5 m/s2D.a1=3.5 m/s2,a2=-3.5 m/s2二、多项选择题6.做匀加速直线运动的物体的加速度为3 m/s2,对于任意1 s来说,下列说法中正确的是()A.某1 s末的速度比该1 s初的速度总是大3 m/sB.某1 s末的速度比该1 s初的速度总是大3倍C.某1 s初的速度与前1 s末的速度相等D.某1 s末的速度比前1 s初的速度总是大6 m/s7.若汽车的加速度方向与速度方向一致,当加速度减小时,则()A.汽车的速度也减小B.汽车的速度仍在增大C.当加速度减小到零时,汽车静止D.当加速度减小到零时,汽车的速度达到最大8.质点甲、乙做直线运动的位移—时间图象如图所示,则()A.在运动过程中,质点甲比质点乙运动得快B.0~t1时间内,两质点的位移相同C.t1=t2时刻,两质点的速度相同D.质点甲的加速度大于质点乙的加速度三、非选择题9.填出下列各种条件下的加速度的大小.(1)显像管内,电子从阴极射到阳极的过程中,速度由零增加到106 m/s,历时2×10-5 s,其加速度为________;(2)子弹击中靶子时,在0.1 s内速度从200 m/s降到零,其加速度为________;(3)火车出站时,可在20 s内使速度从10 m/s增大到1 200 m/min,其加速度为________.10.(12分)一质点做直线运动的v—t图象如图所示,则(1)质点在0~1 s内做________运动,速度变化量为________,加速度为________;(2)质点在1 s~3 s内做________运动,速度变化量为________,加速度为________;(3)质点在3 s~4 s内做________运动,速度变化量为________,加速度为________;(4)质点在1 s ~4 s 内做________运动,速度变化量为________,加速度为________.参考答案1.D 加速度表示速度变化的快慢.2.D 可以算出自行车下坡的加速度为3 m/s 2,公汽进站的加速度为-3 m/s 2,火车出站的加速度为0.2 m/s 2,舰艇启航的加速度为2 m/s 2.加速度的正负只代表方向,不代表大小,所以自行车和公汽的加速度大小相等,且最大,火车的加速度最小.3.C 甲、乙两物体的初速度方向相同,加速度大小相等,其中甲做匀加速直线运动,乙做匀减速直线运动.4.C 根据加速度的定义进行判断.由加速度的定义式a =Δv /Δt 可知,加速度是由速度的变化量和变化所用的时间两个因素共同决定的,速度变化越大,加速度不一定越大;速度变化所用时间越短,但速度变化量的大小没有确定,也不能确定加速度一定越大;加速度是描述速度变化快慢的物理量,速度变化越快,加速度一定越大;速度为零,并不是速度的变化量为零,故加速度不一定为零.5.C 以沿倾斜木板向上为正方向,则初速度v 0=6 m/s ,木板倾角增大前后情况下,物体在2 s 末的速度分别为v 1=1 m/s ,v 2=-1 m/s根据加速度的定义式a =v t -v 0t 可得a 1=v 1-v 0t =1-62m/s 2=-2.5 m/s 2, a 2=v 2-v 0t =-1-62 m/s 2=-3.5 m/s 2. 6.ACD 据a =v t -v 0t可知:某1 s 末的速度比该1 s 初的速度大3 m/s.即v t -v 0=at =3×1 m/s =3 m/s ,故A 对.而v 0不知为多少,故v t 不一定等于3v 0,故B 不对.某1 s 初与前一秒末为同一时刻,故速度相等,即C 对.某1 s 末到前一秒初的时间间隔为2 s ,故有v t -v 0=at =3×2 m/s =6 m/s ,D 对.所以,本题的正确选项为A ,C ,D.7.BD 加速度表示速度改变的快慢,其方向与速度改变的方向相同.如果加速度的方向与速度方向相同,那么速度一定增加,不管加速度如何改变.汽车的加速度方向与速度方向一致,说明汽车的速度在增加,当加速度减小时,说明汽车的速度增加地慢了,但还在增加,所以A 不正确,B 正确;当加速度减小到零时,汽车的速度增大到最大,而不是静止,所以C 不正确,D 正确.8.AB 在位移—时间图象中,图线的斜率表示质点的运动速度,斜率大、速度大、质点运动得快,故A 正确,图线的交点表示两质点在这一时刻相遇,故B 正确,C 错误,甲、乙两质点的图象都是直线表示两质点都做匀速直线运动,加速度均为零,故D 错误.9.(1)5×1010 m/s 2 (2)-2×103 m/s 2(3)0.5 m/s 210.(1)匀加速直线 4 m/s 4 m/s 2(2)匀减速直线 -4 m/s -2 m/s 2(3)匀加速直线 -2 m/s -2 m/s 2(4)匀变速直线 -6 m/s -2 m/s 2解析:(1)质点在0~1 s 内做匀加速直线运动,速度变化量为Δv 1=4 m/s -0=4 m/s ,加速度a 1=Δv 1Δt 1=4 m/s 2.(2)在1 s ~3 s 内做匀减速直线运动,速度变化量Δv 2=0-4 m/s =-4 m/s ,加速度a 2=Δv 2Δt 2=-43-1m/s 2=-2 m/s 2.(3)在3 s ~4 s 内做匀加速直线运动,速度变化量Δv 3=-2 m/s -0=-2 m/s ,a 3=Δv 3Δt 3=-24-3 m/s 2=-2 m/s 2(4)在1 s ~4 s 内做匀变速直线运动,速度变化量Δv 4=-2 m/s -4 m/s =-6 m/s ,a 4=Δv 4Δt 4=-64-1m/s 2=-2 m/s 2.。
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问题1:这个物理量该怎么确定呢?
为了描述物体运动的快慢程度 (位移变化的快慢程度)
我们引入了速度的概念,其定义 为位移与发生这段位移所用时间 的比值。
用速度的变化量与发生速度 变化所用时间的比值,来表 示物体速度变化的快慢。
讨论:有两个物体具有相同的加速度大小,但是两个物体 分别是速度增加和速度减小,用加速度的大小能够区分物 体的运动情况吗?
明显两个物体运动情况不相同,意味着仅用加速度的 大小并不能够完全区分物体速度的变化情况。
加速度是一个矢量,既有大小,也有方向。
加速度是一个矢量,既有大小,也有方向。 加速度的大小:由公式进行计算 加速度的方向:由公式看出,时间的变化量是一个标量,
【解析】设汽车初速度方向为正方向,v1=20m/s ,t=2s 内物体的速度变化量为:
△v=v2-v1=(0-20)m/s=-20m/s 即汽车速度变化的大小为20m/s,△v为负值表示
速度变化的方向与初速度的方向相反。汽车的加速
度为:
a
v
0-20
mms/2s2=- -1010mm/s/2 s2
5.说明: v2——末速度, v1——初速度, Δv=v2-v1 是速度的变化量
例题:飞机从静止在地面上加速到离开地面的过程中,约在 30s内速度从0增加到约300km/h,一门迫击炮射击时,炮弹 能够在0.005秒内速度从0增加到250m/s,分别求出飞机加速与 炮弹加速的加速度,并从计算的结果与常识对比是否相符合。
加速度的方向由速度变化量Δv的方向决定。
在直线运动情况下:加速度的方向与速度变 化量的方向是相同的。
高中物理 第一章 运动的描述 第5节 速度变化快慢的描述-加速度课件 新人教版必修1.ppt

D.加速度的大小为ΔΔvt
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解析:物体的加速度表示速度变化的快慢和方向,而 Δv是速度的变化量,因此A、B两个选项均不正确,D 选项正确。加速度的方向与速度变化量Δv的方向相同, C选项正确。 答案:CD
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2.关于速度和加速度的方向,下列说法正确的是( ) A.速度的方向就是加速度的方向 B.速度改变量的方向就是加速度的方向 C.速度的方向就是物体运动的方向 D.加速度的方向就是物体运动的方向 解析:物体的运向, 选项A错误,B正确。 答案:BC
位移与时间的 末速度与初速度 速度的变化量与
定义
比值,v=ΔΔxt
的矢量差,Δv= v2-v1
所用时间的比值, a=ΔΔvt
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速度v
速度的变化量Δv
加速度
Δv Δt
(a)
单位
m/s
m/s
m/s2
在加速直线运动
①位移与时间
中,等于末速度
的比值
与初速度的大小
②位移对时间
大小
之差;减速直线
的变化率
运动中,等于初
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2.从v-t图像看加速度 (1)如图1-5-1所示:
图 1-5-1
8
E、F 表示物体在 t1、t2 时刻的速度 v1、v2。由图可看
出:a=vt22--vt11=ΔΔvt 。 (2)v-t 图像反映了物体的速度 随 时间 变化的规律,
还可以得出物体的 加速度 。
(3)匀变速直线运动的 v-t 图像是一条 倾斜的直线 ,
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a和v0同向→加速运动→aaa减 不 增小 变 大, , ,vvv增 均 增加 匀 加得 增 得越 加 越来 来越 越慢 快 a和v0反向→减速运动→aaa减 不 增小 变 大, , ,vvv减 均 减小 匀 小得 减 得越 小 越来 来越 越慢 快
高中物理第1章第5节 1.5速度变化快慢的描述——加速度教案(新人教版必修1)

1.5 速度变化快慢的描述——加速度一、教材分析加速度是力学教学的重要概念,也是高一年级物理课中较难懂的概念.在学生的经验中,与加速度有关的现象不多,这就给学习加速度概念带来困难.教材先列举轿车和旅客列车的加速过程,让学生讨论它们速度的快慢以增强学生的感性认识.教材还展示飞机的起飞过程,要求学生从具体问题中了解“速度快”“速度变化大”“速度变化快”的含义不同,并且又在旁批中指出“物体运动的快慢”与“运动速度变化的快慢”不同.在此基础上,通过飞机起飞和炮弹射出过程的具体数字运算引出平均加速度,进而说明瞬时加速度.同时指出了加速运动和减速运动中加速度与速度方向的关系.通过瞬时加速度得出直线运动的这一物理运动模型.在学习加速度概念后,又通过上节课学习的速度时间图象进一步说明怎样在图象中找到加速度,让学生通过速度时间图象加深对加速度概念的认识和对图象的理解,是对图象认识的深化和提高.变化率是生活中的常用概念,教材在“科学漫步”栏目中深入、细致地介绍了一般情况下的变化率,有助于学生理解速度是位置的变化率,加速度是速度的变化率.要想正确理解加速度的物理意义,掌握加速度的定义公式,学生必须具有较高的抽象思维能力.可是,学生首次碰到加速度概念时是刚刚考入高中不久,不少学生抽象思维能力不高,难以理解加速度的意义和定义公式.为了降低难度,现行教材均把匀变速直线运动和加速度合为一节,只限于讨论匀变速直线运动中的加速度,只研究匀变速直线运动的加速度定义、公式、意义、单位、方向.没有研究加速度的测量方法,没有讨论加速度的合成与分解,没有涉及加速度的成因,只在以后各章节中才把加速度的概念逐步扩充到一般变速运动中的瞬时加速度.因此,在确定加速度教学目标时,应该注意教材处理的这一实际情况,逐步到位,不能一步到位.否则,教学目标制定过高,学习难度太大,不仅不能达到预期的教学目标,影响教学效率的提高,而且易于在学生中产生物理难学的心里障碍,对今后的物理学习也会产生负面影响.当然,也不能把教学目标制定得太低,这是不利于物理课堂教学效率提高的.二、教学目标知识与技能1.知道加速度的物理意义.2.掌握其定义公式和单位.3.知道加速度的方向与速度变化量方向一致.4.区别加速度、速度、速度变化量.过程与方法1.通过比值定义法,进一步了解加速度的物理意义.2.通过对速度变化快慢描述的探索过程,体会一个量的变化与变化快慢的区别.情感态度与价值观1.本节在物体运动快慢的基础上进一步提出速度变化快慢的问题.2.通过探索用比值定义法得出加速度的概念,感悟到探索问题解决问题的兴趣和学无止境的观点.3.激发探索科学的兴趣和毅力.三、教学重点1.加速度概念的建立和加速度与匀变速直线运动的关系.2.加速度是速度的变化率,它描述速度变化的快慢和方向.四、教学难点1.理解加速度的概念,树立变化率的思想.2.区分速度、速度的变化量及速度的变化率.3.利用图象分析加速度的相关问题.五、教学过程导入新课复习导入教师通过课件展示图1-5-1两幅vt图象,供同学们交流讨论,并设疑对比思考.指导学生对两个匀变速直线运动的v-t图象认真观察,找出速度随时间的变化规律.图1-5-1学生归纳总结出:甲图中,物体的速度每秒变化5 m/s.乙图中,物体的速度每5 s变化5 m/s.引导学生体会速度的变化有快有慢,我们今天学习的加速度这一概念就是用来描述速度变化快慢的物理量,很自然地引出本节学习的内容.问题导入普通的小汽车和高档跑车的速度都能达到200 km/h,但它们从静止到具有这一速度所经历的时间不同,高档跑车经历的时间要远小于普通的小汽车.哪个速度的变化快呢?速度变化的快慢是衡量汽车档次的一个重要标准.这节课我们就来学习描述速度变化快慢的物理量——加速度.影片导入利用课件视频资源,依次大屏幕播放下列影片片断:万吨货轮起航,10 s内速度增加到0.2 m/s 火箭发射时,10 s 内速度能增到约102 m/s以8 m/s的速度行驶的汽车在急刹车时2.5 s内能停下来以8 m/s的速度飞行的蜻蜓能在0.7 s内停下来图1-5-2在以上片断中,各物体的速度都发生了变化,你怎样才能比较速度随时间变化的快慢呢?推进新课一、加速度利用多媒体投影播放赛车、高速列车、自行车、运动员等录像,提出问题,让学生思考讨论.谁的速度“增加”得快?如何来表示增加的快慢?课件展示:依次展示三个速度表格,分析比较速度改变的快慢.交流讨论:若物体在所用时间一样的情况下,速度改变大的物体速度改变得快.点评:让学生从最简单的例子入手,先比较相同时间内的速度改变量,为不同时间不同改变量作知识铺垫.从简单到复杂,从特殊到一般,正是物理学探究规律的顺序.学生认知观察表中数据并交流讨论,若在速度改变相同的情况下,可以比较时间的长短,所用时间越短,速度改变得越快.教师继续引导学生分析数据,提高学生根据数据表来概括总结规律的分析能力.教师设疑:若如下表所示,既无法用第一种方法,又无法用第三种方法比较,怎样比较它们速度变化的快慢?认真观察表三,通过计算说明这四个物体哪个速度改变得快.很明显,这几个运动物体速度的改变量不同,速度改变的快慢也不同,且速度增加大的不一定就增加得快.为了描述物体运动中速度变化的快慢,人们引入了加速度的概念——加速度是用来描述速度变化快慢的物理量.教师指导学生回忆怎样描述物体运动位置的变化.例如在匀速直线运动中,物体从A点运动到B点,可以用A、B两点坐标的变化除以所用时间即速度的大小来描述位置变化的情况.点评:利用速度的表达式类比,力求使学生猜想到可以用速度的改变量除以所用时间来描述速度变化的快慢.教师设疑:在表三中,A物体在4 s内速度从2 m/s增加到11 m/s,怎样描述物体运动的速度增加的快慢呢?交流讨论并总结:用物体速度的增加量除以所用的时间来描述这段过程中物体速度增加的快慢.如果用符a 表示物体速度增加的快慢,Δv 表示物体的速度的变化量,Δt 表示物体的速度变化所用的时间,应如何用公式表达A 物体的速度变化快慢呢?结论:a=t v ∆∆=4211- m/s 2=2.25 m/s 2 教师指导学生依次完成表三中B 、C 、D 的计算:对B :a=t v ∆∆=306- m/s 2=2 m/s 2 对C :a=t v ∆∆=100020- m/s 2=0.2 m/s 2 对D :a=t v ∆∆=10300300- m/s 2=0 上述方法就是变速直线运动中,描述物体运动速度变化快慢的基本思路和基本方法.其中的a=tv ∆∆式是变速直线运动的加速度的基本定义式.在国际单位中,加速度的单位是 m/s 2,读作米每二次方秒.明确:1.定义:加速度等于速度的改变跟发生这一改变所用的时间的比值.2.表达式:a=tv v t 0- 3.单位及符米/秒2 m/s 2(国际单位制)厘米/秒2 cm/s 2阅读体会:课件展示阅读材料,让学生认真阅读并体会计算加速度.材料一:高级跑车 克莱斯勒 ME4120——100 km/h 加速时间2.9 s发动机:V12双顶凸轮轴48气门4Turbo排量:6.000c.c.最大马力:850/bhp/5,750rpm峰值扭力:117.3 kgm/2,500——4,500rpm 车重:1,310 kg急速:400 km/h 以上汽车性能知识参考址::///mantan.htm:auto.sohu./材料二:死亡加速度西方交通管理部门为了交通安全,特制定了死亡加速度500g (取g=10 m/s 2)这一数值,以醒世人.意思是如果行车加速度超过此值,将有生命危险.那么大的加速度,一般情况下车辆是达不到的.但如果发生交通事故时,将会达到这一数值.因为,一般车辆碰撞的时间短,大多为毫秒级.例如,两辆摩托车时速20 km 相向而行发生碰撞,碰撞时间为毫秒级,能产生多大加速度?教师引导学生类比加速度与位移,有什么共同的地方.引导学生归纳出加速度既有大小又有方向,是矢量.说明:当物体加速时,则Δv=v 2-v 1>0,时间Δt 是标量,加速度a 的计算值为正值,如果以初速度的方向为正方向(即初速度v 0取正值),a 为正值则可表示a 的方向与初速度的方向相同,或反过来说,若加速度a 与初速度同向时,则这个直线运动为加速运动. 当物体是减速时,则Δv=v 2-v 1<0,时间t 是标量,加速度a 的计算值为负值,如果仍以初速度的方向为正方向(即初速度v 0取正值),a 为负值则可表示a 的方向与初速度的方向相反,或反过来说,若加速度a 与初速度反向时,则这个直线运动为减速运动.在未学到“牛顿第二定律”之前,也可以用两辆汽车以相同的速度变化率做匀加速运动和匀减速运动,虽然速度变化快慢相同,但速度的变化情况不同,前者速度越来越大,后者则反之.启发学生思考,只凭速度变化快慢(速度变化率的大小)不能完全反映速度变化的规律,从而引出加速度不仅有大小,而且有方向,是矢量.虽然不必让学生从速度变化的方向去判断加速度的方向,但是应该让学生知道:物体做匀加速运动时,加速度的方向跟速度的方向相同;做匀减速运动时,加速度的方向跟速度的方向相反.这是直线运动中(无往复运动)的普遍性结论.至于加速度的正、负问题,只是在特定的条件下(v 0取正值) 判断物体做匀加速还是匀减速运动的一种方法,这不是实质性的结论,所以教学中不必强化.也可类比v=t x ∆∆中速度v 的方向与位移Δx 的方向相同,理解a=tx ∆∆中速度a 的方向与速度变化量Δv 的方向相同. 实验与探究通过实验让学生体会1 m/s 2加速度有多大.实验器材:高度约为斜面长度的十分之一的斜面(越光滑越好).体验方法:把斜面的高度调节为斜面长度的十分之一(向学生说明),让小球在斜面上滚下(注意观察速度变化的快慢程度),小球在这个斜面上运动的加速度便大约是1 m/s 2.它的含义是说物体每秒钟速度的改变量是1 m/s.问题探究问题1:“上海磁悬浮列车的最高速度可达430 km/h,它的加速度一定很大”.这一说法对吗?为什么?问题2:运载火箭在点火后的短时间内,速度的变化很小,它的加速度一定很小吗? 归纳总结:1.不对,当匀速运动时,尽管速度很大,加速度可以为零.2.不对,由公式a=tv ∆∆可知,加速度等于速度的变化量和时间的比值,因而加速度是速度对时间的变化率.所谓某一个量对时间的变化率,是指单位时间内该量变化的数值.变化率表示变化的快慢,不表示变化的大小.加速度和速度的区别:1.速度大,加速度不一定大;加速度大,速度不一定大.2.速度变化量大,加速度不一定大.3.加速度为零,速度可以不为零;速度为零,加速度可以不为零.问题互动判断下列说法是否正确.1.做匀变速直线运动的物体,它的加速度方向和速度方向总是相同.错.只有做匀加速直线运动的物体,它的加速度方向和速度方向相同.2.做匀变速直线运动的物体,它的速度变化越大,加速度越大.错.速度变化大,但不知所用时间的多少.3.做匀变速直线运动的物体,它的速度变化越快,加速度越大.对.师生探究:教师指导学生对下列问题分组探究.探究1:某同学骑着自行车和学校百米冠军赛跑.观察并思考,起跑时谁的加速度比较大些?将观察结果与同学交流一下,得出较一致的结论.参考:创造条件,亲自观察,培养有目的的观察能力;加强交流,善于交流,增强协作精神.比较方法:相同时间内,谁的速度变化得快,谁的加速度就大.探究2:小球沿斜面的运动可近似看成是匀加速直线运动.猜想一下,加速度的大小与哪些因素有关?(比较加速度的大小时,可通过观察小球滚动时速度改变的快慢来进行) 要求:(1)将猜想的结果互相讨论,最后得出共同的猜想.若有条件,可以用实验检验一下你的猜想.(2)实验探究时要注意加强交流与合作,检验猜想时要注意控制变量.参考:(1)几种可能猜想:小球的质量、斜面的粗糙程度、斜面的倾角、斜面的长短等(还有什么可能,你自己去猜想,这里给出的只是参考,并不一定是标准答案,要善于通过讨论和交流最后得出正确的答案).(2)探究时,一定要先设计好实验方案,注意体会控制变量法.可保持其他量不变,研究小球质量与加速度的关系;或研究粗糙程度与加速度的关系;研究倾角与加速度的关系;研究长度与加速度的关系等.探究3:宇航员要从地球进入空间站,可以由航天飞机来完成这一任务.航天飞机在发射的过程中,会产生相当大的加速度,最大加速度可以达到8g (取g=9.8 m/s 2),高重力加速度对人的身体会产生不良作用,甚至可能会产生危险.譬如,引起身体某些部位充血或缺血,如果大脑缺血,便会失去视觉和知觉.类似实验表明,人体的姿势与所能承受的加速度有关:当人的身体与加速度的方向垂直时,人可以经受15g 的加速度达几分钟之久,而当人的身体顺着加速度方向时,最多只能经受6g 的加速度.根据上述信息,回答下列问题:我国航天英雄杨利伟乘“神舟”五升入太空和返回地面的过程,采取什么姿势 (站、坐、躺)较好?身体与加速度方向什么关系?答案:躺倒 垂直二、从v-t 图象看加速度教师指导学生认真观察课本中的v-t 图象,并思考:速度—时间图象描述了什么问题?怎样建立速度—时间图象?教师引导,学生讨论后回答.学生在没有学习斜率概念前,可以用陡度的“平缓”或“陡”来表述. 学生总结归纳:a 直线的倾斜程度更厉害,也就是更陡些,而b 相对较平缓.所以,a 的速度变化快,即a 的加速度大,b 的速度变化慢,加速度小 .知识小结:速度—时间图象是描述速度随时间变化关系的图象,它以时间轴为横轴,以纵轴为速度轴,在坐标系中将不同时刻的速度以坐标的形式描点,然后连线,就画出了速度—时间图象.我们可以从直线上任意选择间隔较大的两点来找到这两个点间的速度变化量Δv ,时间间隔Δt.这样就可以定量求加速度了,用加速度的定义式a=tv ∆∆就行了. 六、 课堂小结本节课重点学习了加速度的概念及其特性,注意加速度是矢量及这里的“加”并不是“增加”的意思,它反映的是速度变化快慢的程度.加速度是速度的变化与发生这一变化所用时间的比值.也就是速度对时间的变化率,在数值上等于单位时间内速度的变化.它描述的是速度变化的快慢和变化的方向.加速度的大小由速度变化的大小和发生这一变化所用时间的多少共同决定,与速度本身的大小以及速度变化的大小无必然联系.加速度大表示速度变化快,并不表示速度大,也不表示速度变化大.加速度是矢量,它的方向就是速度变化量Δv的方向,与速度方向无必然联系.加速度是状态量,与时刻(或位置)相对应.可以从速度时间图象中倾斜直线的陡缓定性看出加速度的大小,也可以从图象中定量求出加速度的大小.。
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第五节 速度变化的快慢 加速度
[课时跟踪训练]
1.关于加速度的方向,下列说法正确的是( )
A .总与初速度的方向一致
B .总与平均速度的方向一致
C .总与速度变化的方向一致
D .总与位移的方向一致
解析:由a =Δv Δt
可知加速度的方向一定与速度变化的方向相同,与初速度、平均速度、位移的方向可能相同,也可能不同,故C 对,A 、B 、D 错。
答案:C
2.火车启动时,能在30 s 内使速度由零增加到36 km/h ;自行车启动时,能在10 s 内使速度由零增加到10 m/s ;长跑运动员起跑时,能在1 s 内使速度由零增加到5 m/s ;短跑运动员起跑时,能在0.4 s 内使速度由零增加到4 m/s 。
在以上4种情况下,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
解析:由a =Δv Δt
可求得火车、自行车、长跑、短跑运动员的加速度大小分别为0.33 m/s 2,1 m/s 2,5 m/s 2,10 m/s 2
,故短跑运动员起跑时,加速度最大,D 对。
答案:D
3.(双选)下列所描述的运动中,可能存在的有( )
A .速度变化很大,加速度很小
B .速度变化方向为正,加速度方向为负
C .速度变化越来越快,加速度越来越小
D .速度越来越大,加速度越来越小
解析:因为Δv =a Δt ,在Δt 足够大的情况下,尽管a 很小,Δv 也可以很大,选项A 是正确的。
当a 与v 同方向时,质点做加速运动,此时若a 逐渐减小,但a 与Δv 方向是相同的,所以v 还要增大,故选项D 是正确的。
加速度方向和速度变化方向一定是相同的,
所以选项B 是错误的。
加速度a =Δv Δt
是描述速度变化快慢的物理量,速度变化快,加速度一定大,所以选项C 是错误的。
答案:AD
4.甲、乙两个物体沿同一直线向同一方向(设为正)运动时,甲的加速度为2 m/s 2,乙
的加速度为-3 m/s 2,则下列说法中正确的是( )
A .两物体都做匀加速直线运动,乙的速度变化快
B .甲做匀加速直线运动,它的速度变化快
C .乙做匀减速直线运动,它的速度变化快
D .甲的加速度数值比乙的大
解析:因为选同一方向为正,且速度都沿正方向,所以a =2 m/s 2的甲物体做匀加速直线运动,a =-3 m/s 2的乙物体则做匀减速直线运动,而a 绝对值越大,速度变化越快,所以A 、B 错,C 对;加速度的正、负仅表示方向不表示大小,所以D 错,故选C 。
判断是加速运动还是减速运动,只看a 与v 0的方向,方向相同做加速运动,方向相反则做减速运动,而正、负号则是由所选的正方向决定的,不表示大小。
答案:C
5.一物体做匀变速直线运动,某时刻速度大小为2 m/s,1 s 后速度变为反向的4 m/s ,设初速度方向为正,则在这1 s 内该物体的加速度是( )
A .6 m/s 2
B .-6 m/s 2
C .4 m/s 2
D .-14 m/s 2 解析:由题设可知v 0=2 m/s ,v t =-4 m/s ,
故a =v t -v 0t =-4-21
m/s 2=-6 m/s 2,选项B 对。
答案:B
6.在下面所说的运动情况中,不可能出现的是( )
A .物体在某一时刻运动速度很大,而且加速度也很大
B .物体在某一时刻运动速度很小,而加速度很大
C .运动物体在某一时刻速度为零,而加速度不为零
D .做变速直线运动的物体,加速度方向与运动方向相同,当加速度减小时,其速度也减小
解析:加速度的大小与速度的大小之间没有必然的联系,所以A 、B 都有可能;汽车刚刚启动的瞬间,速度为零,但加速度不为零,C 有可能;只要加速度方向与速度方向相同,物体就一定做加速运动,速度就越来越大,加速度减小,只是说明速度增加得慢了,但速度还是增大的,故D 没有可能。
答案:D
7.物体做匀加速直线运动,已知加速度为2 m/s 2
,那么在任意1 s 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2 m/s
C .物体的初速度一定比前1 s 内的末速度大2 m/s
D .物体的末速度一定比前1 s 内的初速度大2 m/s
解析:在匀加速直线运动中,加速度为2 m/s 2,即1 s 内的末速度比初速度大2 m/s ,并不表示末速度一定是初速度的2倍。
在任意1 s 内,物体的初速度就是前1 s 的末速度,而其末速度相对于前1 s 的初速度已经过了2 s ,即当a =2 m/s 2时,速度变化应为4 m/s 。
答案:B
8.(双选)一个质点做直线运动,原来v >0,a >0,s >0,从某时刻开始把加速度均匀减小至零,则( )
A .速度一直增大,直至加速度为零为止
B .速度逐渐减小,直至加速度为零为止
C .位移一直增大,直至加速度为零为止
D .位移逐渐增大,直至速度为零为止
解析:由题意可知质点做加速运动,当加速度减少时,速度增加得慢了,但仍在增加,直到加速度为零为止。
故A 对B 错。
质点的位移一直增大,故C 错D 对。
答案:AD
9.有些国家的交管部门为了交通安全,特制定了死亡加速度为500g (g 取10 m/s 2),以警示世人。
意思是如果行车的加速度超过此值,将有生命危险。
这么大的加速度,一般车辆是达不到的,但是如果发生交通事故,将会达到这一数值。
试判断:两辆摩托车以36 km/h 的速度相向而撞,若碰撞的时间为1.2×10-3s ,则驾驶员是否有生命危险?
解析:我们可将两辆摩托车相撞后的运动看成是加速度不变的直线运动,且撞后速度为零。
36 km/h =10 m/s ,则a =v t -v 0Δt =0-101.2×10
-3 m/s 2≈-8×103 m/s 2,负号表示加速度方向与运动方向相反。
此加速度已超过了死亡加速度,所以有生命危险。
答案:有生命危险
10.如图1所示为测定气垫导轨上滑块的加速度的装置,滑块上安装了宽度为3.0 cm 的遮光板,滑块在牵引力作用下先后通过两个光电门,配套的数字毫秒计记录了遮光板通过第一个光电门的时间Δt 1=0.29 s ,通过第二个电门的时间为Δt 2=0.11 s ,遮光板从通过第一个光
电门到开始遮住第二个光电门所用时间为Δt =3.57 s ,求滑块的加速度。
图1
解析:经过第一个光电门的速度为
v 1=s Δt 1=3×10-20.29
m/s≈0.103 m/s
经过第二个光电门的速度为
v 2=s Δt 2=3×10-20.11
m/s≈0.273 m/s 由a =Δv Δt
得 a =v 2-v 1Δt =0.273-0.1033.57
m/s 2≈0.048 m/s 2。
答案:0.048 m/s 2。