2.理解加速度的定義式和單位及矢量性。3.會(huì)根據(jù)速度和加速度的方向關(guān)系判斷物體的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)。4.能根據(jù)v-t圖像分析、計(jì)算加速度。
一、加速度1.定義:物理學(xué)中把 與發(fā)生這一變化所用 之比,叫作加速度。
3.物理意義:加速度是描述物體運(yùn)動(dòng) 的物理量。4.單位:在國(guó)際單位制中,加速度的單位是 ,符號(hào)是 或 。
二、加速度的方向1.加速度是 (選填“矢”或“標(biāo)”)量,加速度a的方向與 .的方向相同,與速度的方向 (選填“有關(guān)”或“無(wú)關(guān)”)。2.加速直線運(yùn)動(dòng)中,加速度的方向與初速度的方向 ;減速直線運(yùn)動(dòng)中,加速度的方向與初速度的方向 。三、從v-t圖像看加速度1.定性判斷:v-t圖像的 反映加速度的大小。
1.思考判斷(1)加速度是表示物體運(yùn)動(dòng)快慢的物理量。(　 　)(2)加速度是表示物體速度變化快慢的物理量。(　 　)(3)物體運(yùn)動(dòng)速度越大,加速度越大。(　 　)(4)物體速度變化量越大,加速度越大。(　 　)(5)物體加速度的方向總與速度方向相同。(　 　)
2.汽車沿平直公路做加速度為0.5 m/s2的勻加速運(yùn)動(dòng),那么在任意1 s內(nèi)(　 　)
3.如圖,在幼兒園的游樂(lè)場(chǎng)中,一位小孩從光滑的滑梯上靜止開(kāi)始下滑,選項(xiàng)中四個(gè)v-t圖像可以表示他在滑梯上運(yùn)動(dòng)情況的是(　 　)
解析:小孩從光滑的滑梯上由靜止開(kāi)始下滑,初速度為0,速度增大,故選項(xiàng)B正確。
4.甲、乙兩圖用帶箭頭的線段分別表示出了物體在做加速直線運(yùn)動(dòng)、減速直線運(yùn)動(dòng)時(shí),初速度v1和末速度v2的大小和方向,請(qǐng)?jiān)诩住⒁覂蓤D中,用帶箭頭的線段表示出兩種情況下的速度變化量Δv。圖甲中加速度a的方向與速度變化量Δv的方向　　　　,圖乙中加速度a的方向與速度變化量Δv的方向　　　　。(均選填“相同”或“相反”)?
解析:如圖所示,故加速度的方向總是與速度變化量Δv的方向相同。答案:圖見(jiàn)解析　相同　相同
要點(diǎn)一　加速度與速度、速度變化量的比較
2.速度大,表示物體運(yùn)動(dòng)得快,位置變化快,速度大,速度的變化不一定大,如飛機(jī)在高空勻速飛行時(shí),速度v很大。3.速度變化大,表示速度的變化量(Δv=v-v0)大,與發(fā)生這一變化所需的時(shí)間Δt無(wú)關(guān)。4.速度變化快,表示相同時(shí)間內(nèi)速度變化大。
[典例1] 關(guān)于速度、速度變化量、加速度說(shuō)法正確的是(　 　)A.物體運(yùn)動(dòng)的速度變化量很大,它的加速度一定很大B.速度很大的物體,其加速度可以很小,也可以為零C.某時(shí)刻物體的速度為零,其加速度一定為零D.加速度很大時(shí),運(yùn)動(dòng)物體的速度一定很大
[變式1] (2022·杭州期末)已知物體做直線運(yùn)動(dòng),下列說(shuō)法正確的是(　　)A.加速度增大,速度一定增大B.物體有加速度,速度一定增加C.速度變化越快,加速度越大D.物體速度為零,加速度一定為零
解析:加速度增大時(shí),若加速度與速度反向,物體做減速運(yùn)動(dòng),加速度增大,速度減小得越快,故A錯(cuò)誤;有加速度的物體其速度一定變化,但當(dāng)加速度與速度同向時(shí)加速,反向時(shí)則減速,故B錯(cuò)誤;加速度是反映物體速度變化快慢的物理量,物體的速度變化越快,其加速度就越大,故C正確;物體在某時(shí)刻速度為零,其加速度可以不為零,如剛開(kāi)始起步的汽車,故D錯(cuò)誤。
要點(diǎn)二　加速度的方向和計(jì)算1.關(guān)于加速度a的方向
(2)在直線運(yùn)動(dòng)中,加速時(shí),加速度的方向與速度的方向相同;減速時(shí),加速度的方向與速度的方向相反;加速度的方向與速度方向無(wú)必然聯(lián)系。
3.特別要注意,不能根據(jù)加速度的正、負(fù)來(lái)判斷物體做加速運(yùn)動(dòng)還是做減速運(yùn)動(dòng),要根據(jù)加速度與速度的方向關(guān)系來(lái)判斷。例如做直線運(yùn)動(dòng)的物體,某時(shí)刻物體的速度v=-5 m/s,加速度a=-1 m/s2,則物體沿與規(guī)定的正方向相反的方向做加速直線運(yùn)動(dòng)。
[典例2] (2021·義烏中學(xué)月考)高鐵A、B車站間的鐵路為直線,某次高速列車在由A站開(kāi)往B站運(yùn)行中,從啟動(dòng)至加速到100 m/s,用了250 s,再勻速運(yùn)動(dòng)了10 min后,列車減速運(yùn)動(dòng),經(jīng)過(guò)200 s后剛好停在B車站。求此高速列車啟動(dòng)、減速時(shí)的加速度大小和方向。
(3)加速度a的正負(fù)值由計(jì)算結(jié)果來(lái)確定,計(jì)算結(jié)果是正值則說(shuō)明a的方向與規(guī)定的正方向相同;是負(fù)值則說(shuō)明a的方向與規(guī)定的正方向相反。
[變式2] 籃球以10 m/s的速度水平撞擊籃板后以6 m/s 的速度反向彈回,籃球與籃板的接觸時(shí)間為0.1 s,則籃球在這段時(shí)間內(nèi)的加速度為多大?加速度的方向如何?
答案:160 m/s2　方向與初速度的方向相反
[變式3] 某汽車沿平直公路以v1的速度勻速前進(jìn),經(jīng)某路口時(shí)速度減小為v2。若用Δv表示速度的變化量,a表示加速度,則(　 　)A.a與v1的方向相同B.a與v2的方向相反C.Δv與v1的方向相同D.Δv與a的方向相反
解析:加速度的方向與速度變化量Δv的方向相同。取運(yùn)動(dòng)方向(即v1、v2的方向)為正方向,則Δv=v2-v1為負(fù)值,即與規(guī)定的正方向相反,故選項(xiàng)B正確。
要點(diǎn)三　從v-t圖像看加速度
2.由v-t圖像判斷速度的變化(如圖所示)(1)在0～t0時(shí)間內(nèi),v0,物體做減速運(yùn)動(dòng)。(2)在t>t0時(shí)間內(nèi),v>0,a>0,物體做加速運(yùn)動(dòng)。
[典例3] (2021·金華一中月考)甲、乙兩物體沿直線運(yùn)動(dòng)的v-t圖像如圖所示,求:(1)兩物體運(yùn)動(dòng)的初速度;
解析:(1)由題圖可知,甲物體的初速度v0甲=15 m/s,乙物體的初速度v0乙=0。
答案:(1)15 m/s　0
[典例3] (2021·金華一中月考)甲、乙兩物體沿直線運(yùn)動(dòng)的v-t圖像如圖所示,求:(2)前6 s內(nèi)它們的速度變化量;
解析:(2)前6 s內(nèi)的速度變化量Δv甲=v甲-v0甲=-15 m/s,Δv乙=v乙-v0乙=15 m/s。
答案:(2)-15 m/s　15 m/s
答案:(3)-2.5 m/s2　2.5 m/s2
[典例3] (2021·金華一中月考)甲、乙兩物體沿直線運(yùn)動(dòng)的v-t圖像如圖所示,求:(3)前6 s內(nèi)它們的加速度。
對(duì)速度—時(shí)間圖像的理解
(1)速度的正負(fù)表示運(yùn)動(dòng)方向,看運(yùn)動(dòng)方向是否發(fā)生變化,只要考慮速度的正負(fù)是否發(fā)生變化。(2)圖像的斜率表示物體運(yùn)動(dòng)的加速度,由縱坐標(biāo)變化量除以橫坐標(biāo)變化量求出。

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4 速度變化快慢的描述——加速度

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