1、第 4 节 速度变化快慢的描述加速度1加速度是描述速度变化快慢的物理量,它等于_的比值,用公式表示是_,它是矢量,它在国际单位制中的单位符号是_,读作_2一物体做加速直线运动,在某时刻的速度大小为 4 m/s,运动 2 s 后的速度变为 8 m/s,在这 2 s 内物体的平均加速度为_3加速度的方向总是和_的方向相同在直线运动中,如果速度增大,加速度方向与速度方向_;如果速度减小,加速度方向与速度方向_4vt 图像不但反映了物体 _随_变化的规律,通过 vt 图像,还能够知道物体的_匀变速直线运动的 vt 图像是一条 _直线,直线的_表示加速度,即 a k(斜率 )vt5关于加速度,下列说法中
2、正确的是( )A速度变化越大,加速度一定越大B加速度是增加的速度C速度变化越快,加速度一定越大D单位时间内速度变化越大,加速度一定越大6关于加速度的方向,下列说法中正确的是( )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与物体运动的方向无关7如图 1 所示为一物体做直线运动的 vt 图像,则在 0t 1 和 t1t 2 时间内( )图 1A速度方向相同,加速度方向相同B速度方向相同,加速度方向相反C速度方向相反,加速度方向相同D速度方向相反,加速度方向相反【概念规律练】知识点一 加速度1关于加速度,下列说法正确的是( )A加速度是描述速度变化的物理量B速度的变化率
3、就是加速度C加速度的方向总与速度的方向相同D加速度的方向总与速度变化量的方向相同2甲、乙两个物体沿同一直线向同一方向运动时,取物体的初速度方向为正,甲的加速度恒为 2 m/s2,乙的加速度恒为3 m/s 2,则下列说法中正确的是( )A两物体都做加速直线运动,乙的速度变化快B甲做加速直线运动,它的速度变化快C乙做减速直线运动,它的速度变化率大D甲的加速度比乙的加速度大知识点二 vt 图像与物体的加速度3一质点做直线运动的 vt 图像如图 2 所示,质点在 0t 1 内速度、加速度如何变化?t1t 2 内质点的速度、加速度各是多少?图 24. 如图 3 所示是一个物体向东运动的速度图像由图可知在
4、 010 s 内物体的加速度大小是_,方向是_,物体做_运动;在 1040 s 内物体的加速度为_,物体做_运动;在 4060 s 内物体的加速度大小是_,方向是_,物体做_运动图 3知识点二 加速度的计算5某汽车以恒定加速度做变速直线运动,10 s 内速度从 5 m/s 增加到 25 m/s,如果遇到紧急情况刹车,2 s 内速度减为零,求这两个过程中加速度的大小和方向6据报道,我国空军研究人员在飞机零高度、零速度的救生脱险方面的研究取得成功,报道称:由于飞机发生故障大多数是在起飞、降落阶段,而此时的高度几乎是零高度另外在飞行过程中会出现突然停机现象,在这种情况下,飞行员脱险非常困难为了脱离危
5、险,飞行员必须在 0.1 s 的时间内向上脱离飞机,若飞行员脱离飞机的速度为 20 m/s,试判断脱离过程中的加速度为多大?【方法技巧练】一、加速运动和减速运动的判断7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( )Av 00,a0,物体做加速运动Bv 00,a0,物体做加速运动Cv 00,a0,物体做减速运动Dv 00,a0,物体做加速运动二、利用 vt 图像分析物体运动的方法8. 做直线运动的物体,其 vt 图像如图 4 所示,试根据 vt 图像判断:图 4(1)第 1 秒内,物体的加速度为多大?(2)第 2 秒和第 4 秒内的加速度是否相同?(3)在第 4 秒内,物体做
6、什么运动?1关于速度和加速度的关系,下列说法正确的是( )A物体运动的速度越大,加速度也一定越大B物体的加速度越大,它的速度一定越大C加速度方向保持不变,速度方向也保持不变D加速度反映速度变化的快慢,与速度无关2关于物体运动的速度和加速度的关系,下列说法中正确的是( )A物体的速度为零,加速度必为零B做匀变速直线运动的物体,当加速度为负值时,必然做减速运动C速度变化量越大,加速度越大D速度的方向可能与加速度方向垂直3下列所描述的运动中,可能的有( )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4物体做匀加速直线运动
7、,已知加速度为 2 m/s2,则( )A物体在某秒末的速度一定是该秒初速度的 2 倍B物体在某秒末的速度一定比该秒初的速度大 2 m/sC物体在某秒初的速度一定比前秒末的速度大 2 m/sD加速度为正值,速度一定增加5一个做变速直线运动的物体,加速度逐渐减小到零,那么,该物体的运动情况可能是( )A速度不断增大,加速度减到零时,速度达到最大,而后做匀速运动B速度不断减小到零,然后反向做加速运动,最后做匀速运动C速度不断减小,到加速度减为零时,速度减到最小,而后做匀速运动D速度不断增大6物体做变速直线运动,则( )A若相等的时间内速度的改变相等,则是匀变速直线运动B若物体的加速度均匀增加,则是匀
8、加速直线运动C若速度在减小,则加速度一定与速度方向相反,且在变小D若速度在减小,则加速度一定与速度方向相反,但大小可能不变7. 小球以 v13 m/s 的速度水平向右运动,碰一墙壁经 t0.01 s 后以 v22 m/s 的速度沿同一直线反向弹回(如图 5 所示) ,小球在这 0.01 s 内的平均加速度是 ( )图 5A100 m/s 2,方向向右 B100 m/s 2,方向向左C500 m/s 2,方向向左 D500 m/ s2,方向向右8如图 6 所示是汽车的速度计,某同学在汽车中观察速度计指针位置的变化开始时指针指示在如图甲所示位置,经过 8 s 后指针指示在如图乙所示位置,若汽车做匀
9、加速直线运动,那么它的加速度约为( )图 6A11 m/s 2 B5.0 m/s 2C1.4 m/s 2 D0.6 m/ s29.在排球比赛中,扣球手抓住一次机会打了一个“探头球” ,已知来球速度为 10 m/s,击回的球速度大小为 20 m/s,击球时间为 0.05 s,假设速度方向均为水平方向,求:击球过程中排球的加速度10一架飞机以 200 m/s 的速度匀速飞行;一辆汽车从静止开始启动经过 20 s 后,速度变为 20 m/s;一位运动员冲刺后的速度由 10 m/s 经过 5 s 后变为 0.这三种运动哪一个加速度最大?速度的大小与加速度有关吗?11计算下列过程的加速度:(1)一辆汽车
10、从车站出发做匀加速运动,经 10 s 速度达到 108 km/h.(2)在高速公路上汽车做匀加速运动,经 3 min 速度从 54 km/h 提高到 144 km/h.(3)足球以 8 m/s 的速度飞来,运动员把它以 12 m/s 的速度反向踢出,踢球时间为 0.2 s,设球飞来的方向为正方向,则足球在这段时间内的加速度如何?第 4 节 速度变化快慢的描述加速度答案课前预习练1速度的改变量 v 与发生这一改变所用时间 t avtm/s2 或 ms2 米每二次方秒22 m/s 23速度变化 相同 相反4速度 时间 加速度 倾斜的 斜率5CD6CD 加速度的方向与速度变化的方向相同,与速度方向无
11、关,但加速度与速度方向相同时,物体加速,反之则减速,本题正确选项为 C、 D.7B课堂探究练1BD2C 因为两物体的运动方向相同,即速度方向相同,加速度一正一负,说明加速度方向相反,两者只有一个是做加速运动,所以 A 错;加速度的负号说明加速度的方向与所取的正方向相反,比较加速度的大小时,应比较加速度的绝对值乙的加速度的绝对值大,所以它的速度变化快,B、D 错;所以本题应选 C.3见解析解析 速度的变化由图线可以直接看出,而加速度的变化需要看图线上各点的斜率如何变化如题图可知:在 0t 1时间内质点的速度逐渐增大,且不是匀变速直线运动,vt 图像的倾斜程度逐渐减小,图像的斜率逐渐减小,即加速度
12、逐渐减小,速度增加得越来越慢;在 t1t 2时间内,质点的速度为 v1,加速度为零点评 加速度只反映速度变化的快慢,不反映速度的大小,加速度大,速度变化得快;加速度小,速度变化得慢;加速度为零,速度不变,即质点做匀速直线运动或静止43 m/s 2 向东 匀加速直线 0 匀速直线15 m/s 2 向西 匀减速直线5加速过程中:加速度为 2 m/s2,加速度方向与初速度方向相同刹车过程中:加速度为 12.5 m/s2,加速度方向与初速度方向相反解析 以初速度的方向为正方向,有 v05 m/s,v t25 m/s,t10 s,则 a m/s22 m/s 2.vt v0t 25 510a 为正值,表示
13、其方向与初速度方向相同对于刹车阶段:v t25 m/s,v0,t2 s.则 a m/s212.5 m/s 2.v vtt 0 252a为负值,表示其方向与初速度方向相反6200 m/s 2解析 飞行员在弹离过程中时间为 t0.1 s,速度由 0 变为 20 m/s.加速度 a m/s2200 m/s 2vt 20 00.17BCD方法总结 要判断一个运动是加速运动还是减速运动,要根据加速度方向与速度方向的关系来确定,不能单独根据加速度的正负来确定8(1)4 m/s 2 (2)加速度相同 (3)物体做沿负方向的加速度为负且不变的加速直线运动点拨 知道时间 t,再结合 vt 图像,直接求得这段时间
14、内速度的变化,便可应用a v/t 求得 a.解析 (1)物体在第 1 秒内,速度从 0 增加到 4 m/s,故加速度大小 a1 v/t 4 01m/s24 m/s2.(2)第 2 秒和第 3 秒内的加速度相同,该过程中物体的加速度 a2a 3 vt 0 43 1m/s2 2 m/s2.在第 4 秒内,物体的速度从 0 至2 m/s,故该过程中加速度 a4 vt 2 04 3m/s2 2 m/s2.可见,第 2 秒和第 4 秒内的加速度相同(3)在第 4 秒内,物体做沿负方向的加速度为负且不变的加速直线运动点评 根据题意把抽象复杂的物理过程表示成物理图像,将物理量之间的代数关系转变为几何关系,运
15、用图像直观、简明的特点来分析解决物理问题,能达到化难为易的目的课后巩固练1D 2.D 3.AD4B 加速度为 2 m/s2,其物理意义就是物体的速度每 1 s 改变 2 m/s.加速度为正,但不一定与速度同方向. 5ABC 若开始时,加速度方向和速度相同,只要加速度不为零,速度即增大,A对;若开始时加速度方向与速度相反,速度即减小,速度减小到零后开始反向,加速度减到零后变为匀速,若加速度减到零后还没有反向,则这时速度减到最小,而做匀速运动,所以 B、C 对6AD7C 平均加速度 500 m /s2,方向向左, C 正确avt v2 v1t8C 由题图可知 v020 km/h,v60 km/h,
16、即 vtv 0(6020)km/h40 km/hm/s.将数据代入公式 a 可得 a1.4 m/s 2,选项 C 正确1009 vt v0t9600 m/s 2 方向与初速度方向相反解析 规定来球方向为正方向,则v010 m/s,v t20 m/s,t0.05 s,由公式 a 得 a m/s2600 m/s 2.vt v0t 20 100.05加速度的方向与初速度方向相反(或与击回方向相同) 10运动员的加速度最大,速度的大小与加速度没有关系解析 设飞机、汽车、运动员的加速度分别为 a1、a 2、a 3,取运动方向为正方向,根据加速度的定义可得a10,a 2 1 m/s 2,20 m/s 0
17、m/s20 sa3 2 m/s 20 m/s 10 m/s5 s可见,运动员的加速度最大,速度的大小与加速度没有关系11(1)3 m/s2,沿运动方向 (2)0.14 m/s2,沿运动方向 (3)100 m/s2,与原来运动方向相反解析 由题中已知条件,统一单位、规定正方向后,根据加速度公式,即可算出加速度规定以初速度方向为正方向,则(1)汽车初速度为 v00,汽车末速度为:vt108 km/h30 m/s,所需时间 t10 s.由加速度定义得:a m/s23 m/ s2,方向与运动方向相同vt v0t 30 010(2)汽车初速度为 v054 km/h15 m/s,汽车末速度为 vt144 km/h40 m/s,所需时间 t3 min180 s.由加速度定义得:a2 m/s20.14 m/s 2,方向与运动方向相同vt v0t 40 15180(3)设球飞来的方向为正方向,则 v08 m/s,vt12 m/s ,所以 vv tv 012 m/s8 m/s20 m/s.则 a m/s2100 m/s 2方向与原来运动方向相反vt 200.2