2020-2021学年高中物理学案：1.5-速度变化快慢的描述——加速度(人教版必修1).docx

5速度变化快慢的描述加速度目标定位1.把握加速度的概念，能区分v、v、的区分，理解加速度的矢量性.2.能依据速度和加速度的方向关系推断物体的运动性质.3.能依据vt图象分析、计算加速度一、加速度1定义：加速度是速度的变化量与发生这一变化所用时间的比值2公式：a.3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ms24物理意义：描述物体运动速度变化的快慢想一想：速度越大的物体，加速度肯定越大吗？速度变化量越大的物体，加速度肯定越大吗？答案加速度是描述物体速度变化快慢的物理量，加速度等于速度变化量与发生这一变化量所用时间的比值；速度越大，可能是匀速直线运动，所以加速度不肯定越大；速度变化量很大，由于不知道时间长短，所以无法确定物体加速度的大小二、加速度方向与速度方向的关系1加速度是矢量(填“矢量”或“标量”)，它不仅有大小，也有方向2加速度与速度的方向关系：在直线运动中，假如速度增加，加速度与速度的方向相同；假如速度减小，加速度与速度的方向相反想一想：物体速度为正，加速度肯定为正吗？答案加速度的方向与速度的方向无关，速度为正，加速度可以为正，也可以为负三、从vt图象看加速度1通过速度时间(vt)图象不但能够了解物体运动的速度随时间变化的规律，还能够知道物体的加速度2从速度时间曲线的倾斜程度(即斜率)就能推断加速度的大小，倾斜程度越大，加速度越大比值表示加速度想一想：vt图象中图线的“陡”和“缓”与加速度有什么关系？答案vt图象中图线的倾斜程度反映了物体加速度的大小，图线越“陡”，表明加速度越大；图线越“缓”表明加速度越小一、对加速度的理解1物理意义： 加速度a表示物体速度变化快慢，也叫速度对时间的变化率2对加速度概念的进一步理解：(1)a是用比值定义法定义的物理量加速度a的大小与v、t大小无关，因此不能说a与v成正比，与t成反比；(2)加速度a与速度v无直接关系v大，a不肯定大比如：匀速飞行的飞机速度很大，但加速度却为零；v小，a也不肯定小，如射击时火药爆炸瞬间，子弹的速度v可以看做零，这时加速度却很大速度变化v大，加速度a也不肯定大，比如：列车由静止到高速行驶，速度变化量很大，但经受时间也长，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，加速度才大3加速度是矢量，它的方向总是与速度变化量v的方向全都，但与速度的方向没有必定联系在加速直线运动中：vv0，vvv00，则a0，与初速度方向相同；在减速直线运动中：vv0，vvv00，则a0，与初速度方向相反例1关于速度、速度转变量、加速度，正确的说法是()A物体运动的速度转变量越大，加速度肯定越大B速度很大的物体，其加速度可能很小，但不能为零C某时刻物体速度为零，其加速度可能很大D加速度很大时，运动物体的速度肯定很大解析依据a，物体运动的速度转变量越大，由于时间未知，所以加速度也不肯定大，A错误；速度很大的物体，其加速度可能很小，飞机飞行的速度很大，加速度却可能为零；B错误；某时刻物体速度为零，其加速度可能很大，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C正确，D错误答案C借题发挥加速度大小反映了物体速度变化的快慢，而非速度变化的大小例2篮球以10 m/s的速度水平撞击篮板后以6 m/s的速度反向弹回，篮球与篮板的接触时间为0.1 s，则篮球在这段时间内的加速度为多大？加速度的方向如何？解析选取篮球的初速度方向为正方向，则初速度v010 m/s.由于末速度方向与规定的正方向相反，故末速度为v6 m/s.由加速度的定义式可得：am/s2160 m/s2.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答案160 m/s2方向与初速度的方向相反借题发挥加速度的正、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、加速度对运动的影响1加速度的大小打算物体速度变化的快慢：2加速度方向与速度方向的关系打算物体是加速还是减速：(1)加速度a与速度v0同向时，物体做加速运动；(2)加速度a与速度v0反向时物体做减速运动例3依据给出的速度和加速度的正、负，对下列运动性质的推断正确的是()Av00，a0，物体做加速运动Bv00，a0，物体做加速运动Cv00，a0，物体做减速运动Dv00，a0，物体做加速运动解析物体运动的速度、加速度的方向是任意规定的，当速度的方向和加速度的方向相同时，做加速运动；方向相反时做减速运动不能只依据加速度的正、负来推断物体是做加速运动还是做减速运动正确答案是B、C、D.答案BCD借题发挥物体存在加速度，表明物体在做变速运动，但是不肯定是做加速运动；推断物体是加速还是减速的依据是看加速度与速度是同向还是反向针对训练(2021河北高一月考)物体M的加速度是3 m/s2，物体P的加速度为5 m/s2，下列说法正确的是()A物体M的加速度比物体P的加速度大B物体P的速度变化比物体M的速度变化快C物体M的速度肯定在增大D物体P的速度可能在减小解析加速度是反映速度变化快慢的物理量，加速度大，速度变化快，加速度是矢量，正负表示加速度的方向，物体M的加速度小于物体P的加速度，所以物体P的速度变化快故A错误，B正确；推断物体做加速运动还是减速运动，是依据速度的方向与加速度的方向关系进行推断的，由于不知道初速度的方向，所以两物体的运动状况无法推断故C错误，D正确答案BD三、vt图象的应用1利用斜率求加速度图151如图151所示的vt图象中，图线的斜率在数值上等于质点运动的加速度在vt图象取两个点(t1，v1)、(t2，v2)，依据a(即图象的斜率)可确定加速度(1)斜率的确定值表示加速度的大小同一坐标系中斜率越大，加速度越大；斜率越小，加速度越小如图152甲物体a的加速度大于物体b的加速度如图152乙，vt图象为曲线，切线的斜率表示那一时刻的加速度乙图中切线斜率越来越小，表示加速度a越来越小，物体做加速度减小的加速直线运动图152(2)加速度的方向：的正、负可以表示加速度的方向2由vt图象推断物体的运动性质图153随着时间的推移，若图线远离时间轴，v的数值在增大，说明物体做加速直线运动若图线靠近时间轴，v的数值在减小，说明物体做减速运动如图153，0t0内物体做减速直线运动，当tt0时，物体做加速直线运动图154例4如图154所示为某物体做直线运动的vt图象，试求01 s、13 s、34 s各段加速度的大小和方向，并分析各时间段内的运动性质解析在01 s内，加速度a14 m/s2，方向为正，质点的速度均匀增加在13 s内，加速度a2m/s22 m/s2，方向为负物体的速度均匀减小在34 s内，加速度a3 m/s22 m/s2，方向为负物体的速度均匀增加答案见解析对加速度的理解1(20212022广西高一期中)下列关于加速度的描述中，正确的是()A加速度在数值上等于单位时间内速度的变化B加速度是标量，正负表示大小C速度变化量的方向为正，加速度方向为负是可能的D速度变化越来越快，加速度越来越小解析加速度是反映速度变化快慢的物理量，数值上等于单位时间内速度的变化量故A正确；加速度是矢量，正负表示方向，故B错误；速度变化量的方向与加速度方向始终相同，故C错误；加速度是反映速度变化快慢的物理量，速度变化越来越快，则加速度越来越大，故D错误答案A2长征三号乙运载火箭搭载“嫦娥三号”点火升空时，经过3 s速度达到42 m/s，设火箭上升可看做匀加速运动，则升空时的加速度为_m/s2；再经过_s，速度可以达到70 m/s.解析由题目可知，火箭的初速度为0，由加速度的定义可知：am/s214 m/s2火箭速度从42 m/s增大到70 m/s，需要的时间为t2 s答案142加速度对运动的影响3雨滴从高空由静止下落，由于受到空气阻力作用，其加速度渐渐减小，直到变为零，在此过程中雨滴的运动状况是()A速度也减小，加速度为零时，速度最小B速度连续增大，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正确答案BCvt图象的应用图1554如图155所示是一个物体向东运动的速度图象由图可知在010 s内物体的加速度大小是_，方向_，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_，物体做_运动解析由题图可知，在010 s内，物体做加速直线运动，加速度a1m/s23 m/s2；在1040 s内，物体做匀速直线运动，a20；在4060 s内，物体做减速直线运动，a3m/s21.5 m/s2.a1为正，说明a1方向与初速度方向相同，向东；a3为负，说明a3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15 m/s2向西减速直线(时间：60分钟)题组一对加速度的理解1下列说法中的“快”，指加速度较大的是()A小轿车比大卡车启动得快B协和式客机能在两万米高空飞行得很快C乘汽车从烟台到济南，假如走高速大路能很快到达D汽车在紧急刹车的状况下，能够很快地停下来解析启动得快指速度变化得快，即加速度大，A项对；客机在高空飞行得快指的是速度大，B项错；走高速大路能很快到达，指用时短，平均速度大，C项错；汽车紧急刹车能够很快停下来指速度变化得快，加速度大，D项对答案AD2一个做匀加速直线运动物体的加速度是3 m/s2，这意味着()A该物体在任1 s末的速度是该秒初速度的3倍B该物体在任1 s末的速度比该秒的初速度大3 m/sC该物体在第1 s末的速度为3 m/sD该物体在任1 s初的速度比前1s末的速度大3 m/s解析做匀加速直线运动的物体，加速度等于3 m/s2，说明速度每秒中增加3 m/s，也就是说任一秒内，末速度比初速度大3 m/s, A错误，B正确没说明初速度是多少，无法推断第一秒末的速度，C错误任1 s初的速度和前1 s末的速度是指同一时刻速度，应当相同，D错误故选B.答案B3由a可知()Aa与v成正比B物体加速度大小由v打算Ca的方向与v的方向相同Dv/t叫速度变化率，就是加速度解析加速度的大小与v和t的比值有关，只知道v或t的大小，不能确定加速度的大小，A、B错；a的方向与v的方向相同，C对；v/t叫速度变化率，表示速度变化的快慢，也就是加速度，D正确答案CD4一辆汽车沿平直大路向东行驶，如图156所示是该汽车的速度计，在汽车内的观看者观看速度计指针的变化，开头时指针指在如图甲所示的位置，经过8 s后指针指示到如图乙所示的位置，那么它的加速度约为()图156A11 m/s2 B5.0 m/s2C1.4 m/s2 D1.4 m/s2解析汽车速度计显示的是汽车的瞬时速度，由图可得汽车的初速度v060 km/h，经过时间t8 s，速度变为vt20 km/h5.6 m/s，v060 km/h16.7 m/s，则am/s21.4 m/s2，负号说明加速度的方向向西，汽车在做减速运动答案D5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，速度变化并不肯定快，加速度不肯定大，故A、C错误；物体的速度为零时，加速度不肯定为零，如汽车启动时，故B错误答案D题组二加速度对运动的影响6关于做直线运动的物体的加速度方向，下列推断正确的是()A当物体做加速运动时，速度为正，加速度肯定为正B当物体做加速运动时，加速度的方向可以为负C当物体做减速运动时，加速度的方向肯定与速度方向相反D当物体做减速运动时，加速度的方向与速度的方向相同解析当物体做加速直线运动时，加速度方向与速度方向相同，速度方向为正，加速度方向肯定为正；做减速直线运动时，加速度方向与速度方向相反，A、B、C对，D错答案ABC7在下面所说的物体运动状况中，可能消灭的是()A物体加速度不变，速度转变B物体有加速度，速度肯定增加C物体加速度在减小，速度在增加D物体加速度在增大，速度在减小解析加速度是描述速度变化的物理量，所以物体只要有加速度，速度肯定变化，A正确；只有当速度与加速度同向时，物体速度才增大，B错误；加速度与速度同向时，即使加速度在减小，物体的速度仍旧增加，C正确；当加速度与速度反向时，加速度越大，物体速度减小得越快，D正确；故选A、C、D.答案ACD题组三vt图象的应用图1578利用速度传感器与计算机结合，可以自动作出物体运动的图象某同学在一次试验中得到的运动小车的速度时间图象如图157所示，以下说法正确的是()A小车先做加速运动，后做减速运动B小车运动的最大速度约为0.8 m/sC小车前10 s朝正方向运动，10 s后朝负方向运动D小车做曲线运动解析由vt图象可以看出，小车的速度先增加后减小，最大速度约为0.8 m/s，故A、B均正确小车的速度先增大后减小，始终朝正方向运动，C错误图线弯曲表明小车速度变化不均匀，不表示小车做曲线运动，故D项错误答案AB图1589如图158所示的速度时间图象中，质点A、B、C运动的加速度分别为aA_m/s2，aB_m/s2，aC_m/s2，其中_的加速度最大在t0时_的速度最大，在t4 s时_的速度最大，在t_s时，A、C的速度一样大解析aAm/s20.5 m/s2，aBm/s20.25 m/s2，aCm/s20.25 m/s2，故A的加速度最大t0时，质点B的速度最大，t4 s时，vAvB2 m/s，vC3 m/s，质点C的速度最大，t8 s时，vAvC4 m/s.答案0.50.250.25ABC8图15910做直线运动的物体，其vt图象如图159所示，试依据vt图象推断：(1)第1秒内，物体的加速度为多大？(2)第2秒内和第4秒内的加速度是否相同？(3)在第4秒内，物体做什么运动？解析(1)由题图知，物体在第1秒内，速度从0增加到4 m/s，故加速度大小a1v/tm/s24 m/s2.(2)第2秒内和第3秒内的加速度相同，该过程中物体的加速度a2a3m/s22 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a4m/s22 m/s2.可见，第2秒内和第4秒内的加速度相同(3)在第4秒内，物体做加速度为负且恒定的加速直线运动，加速度大小为2 m/s2.答案(1)4 m/s2(2)加速度相同(3)物体做加速度为负且恒定的加速直线运动，加速度大小为2 m/s2题组四综合应用11在世界杯竞赛中，运动员在罚点球时，球获得20 m/s的速度并做匀速直线运动设脚与球作用时间为0.1 s，球又在空中飞行0.2 s后被守门员挡出，守门员双手与球接触时间为0.1 s，且球被挡出后以20 m/s沿原路反弹，求：(1)罚点球的瞬间，球加速度的大小；(2)守门员接球瞬时，球加速度的大小解析由加速度公式a，设定初速度的方向为正方向，罚球瞬间，球的加速度为a1 m/s2200 m/s2守门员接球瞬间，球的加速度为a2 m/s2400 m/s2，负号表示加速度方向与速度方向相反答案200 m/s2400 m/s2图151012(20212022江西高一期中)某同学为了测定气垫导轨上滑块的加速度，他在滑块上安装了宽度d2 cm的遮光板然后他利用气垫导轨和数字毫秒计记录了遮光板通过第一个光电门所用的时间为t0.1 s，通过其次个光电门的时间t20.05 s，遮光板从开头遮住第一个光电门到开头遮住其次个光电门的时间为t2.00 s，请你依据上面他通过试验得到的数据，为他计算出滑块的加速度解析遮光板通过两光电门的速度分别为v1、v2，则v10.2 m/s，v20.4 m/s则遮光板运动的加速度为a m/s20.2 m/s2.答案0.2 m/s2