第4課速度變化快慢的描述加速度（學(xué)生版）-高一物理講義（人教）

第4課速度變化快慢的描述——加速度目標導(dǎo)航目標導(dǎo)航課程標準課標解讀1．理解加速度。2．會用vt圖像求加速度。3．知道速度、速度變化量、加速度的區(qū)別，理解變化率的含義。4．運用加速度解決實際問題。1、通過抽象概括的過程，理解加速度的概念，知道加速度的定義式、方向和單位。2、理解加速度的矢量性，會根據(jù)速度變化的方向判斷加速度的方向并結(jié)合速度的方向判斷運動性質(zhì)。3、學(xué)習(xí)并體會用物理量之比定義新物理量的方法。4、能用vt圖像分析、計算加速度，體會數(shù)學(xué)方法在物理研究中的應(yīng)用及意義。5、理解加速度與速度、速度變化量和速度變化率之間的區(qū)別與聯(lián)系，并會分析生活中的運動實例。初步體會變化率對描述變化過程的意義。6、通過生活中有關(guān)加速度的利用和危害防止的實例，體會物理與生活實際的緊密聯(lián)系，激發(fā)物理學(xué)習(xí)興趣。知識精講知識精講知識點01加速度1、物理意義：描述物體速度的物理量.2、定義式：a＝，單位：.3、方向：與的方向一致，而與v0、v的方向(填“有關(guān)”或“無關(guān)”)，是矢量.【即學(xué)即練1】(多選)一物體做加速度不變的直線運動，某時刻速度大小為4m/s,1s后速度的大小變?yōu)?0m/s，在這1s內(nèi)該物體的可能運動情況為()A.加速度的大小為6m/s2，方向與初速度的方向相同B.加速度的大小為6m/s2，方向與初速度的方向相反C.加速度的大小為14m/s2，方向與初速度的方向相同D.加速度的大小為14m/s2，方向與初速度的方向相反知識點02加速度的方向1.判斷直線運動中的“加速”或“減速”方法判斷物體做加速運動還是減速運動，關(guān)鍵是看物體的加速度與速度的方向關(guān)系.(1)a和v同向→eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(a不變，v隨時間均勻增加,a增大，v增加得越來越快,a減小，v增加得越來越慢))(2)a和v反向→eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(a不變，v隨時間均勻減小(或反向增加),a增大，v減小(或反向增加)得越來越快,a減小，v減小(或反向增加)得越來越慢))2．加速度的正負并不能決定物體做加速運動還是做減速運動，只能說明加速度的方向與規(guī)定的正方向相同或相反?！炯磳W(xué)即練2】一個質(zhì)點做方向不變的直線運動，加速度的方向始終與速度的方向相同，但加速度大小先保持不變，再逐漸減小至零，則在此過程中()A.速度先逐漸增大，然后逐漸減小，當加速度減小到零時，速度達到最小值B.速度先均勻增大，然后增大得越來越慢，當加速度減小到零時，速度達到最大值C.位移逐漸增大，當加速度減小到零時，位移將不再增大D.位移先逐漸增大，后逐漸減小，當加速度減小到零時，位移達到最小值技巧點撥速度、速度的變化量和加速度的對比比較項目速度速度變化量加速度物理意義描述物體運動的快慢和方向描述物體速度的變化描述物體速度變化的快慢定義式v＝eq\f(Δx,Δt)Δv＝v－v0a＝eq\f(Δv,Δt)＝eq\f(v－v0,Δt)方向與位移Δx同向，即物體運動的方向由v－v0或a的方向決定與Δv的方向一致，由F的方向決定，而與v0、v方向無關(guān)【即學(xué)即練3】關(guān)于速度、速度的變化量和加速度，正確的說法是()A.物體運動時，速度的變化量越大，它的加速度一定越大B.速度很大的物體，其加速度可以為零C.某時刻物體的速度為零，其加速度一定為零D.加速度很大時，運動物體的速度一定很快變大知識點03從vt圖像上看加速度1.圖象的意義：v－t圖象反映了做直線運動的物體的速度隨時間變化的規(guī)律，它只能描述物體做直線運動的情況.2.圖象的斜率：v－t圖線(或切線)的斜率表示物體的.斜率的絕對值表示加速度的，斜率為正表示加速度沿規(guī)定的正方向，但物體不一定做加速運動；斜率為負，則加速度沿，物體不一定做減速運動.3.v－t圖線與t軸所圍“面積”表示這段時間內(nèi)物體的.t軸上方的“面積”表示位移沿，t軸下方的“面積”表示位移沿，如果上方與下方的“面積”大小相等，說明物體恰好回到出發(fā)點.【即學(xué)即練4】一摩托車由靜止開始在平直的公路上行駛，其運動過程的圖象如圖所示．求：（）摩托車在這段時間的加速度大?。ǎ┠ν熊囋谶@段時間的平均速度大?。R點04變化率【即學(xué)即練5】2020年1月，一種新型冠狀病毒引起的肺炎疫情使全國人民猝不及防，專家們也對疫情的擴散模型不斷進行修正，來預(yù)測“拐點”出現(xiàn)的時間.“拐點”之前每日新增病例成增加的趨勢，“拐點”之后每日新增病例成減少的趨勢.若將總病例數(shù)量類比成直線運動學(xué)中的位移，則下列類比關(guān)系正確的是()A.每日新增病例數(shù)量可類比成加速度B.“拐點”可類比成加速度為零時的點C.“拐點”可類比成速度為零時的點D.“拐點”可類比成位移為零時的點【即學(xué)即練6】[多選]有人提出“加速度的變化率”的概念，基于你的理解，下列說法正確的是()A．“加速度的變化率”的單位應(yīng)是m/s3B．加速度的變化率為零的運動是勻速直線運動C．若加速度與速度同方向，如圖所示的a-t圖像，表示的是物體的速度在減小D．若加速度與速度同方向，如圖所示的a-t圖像，已知物體在t＝0時速度為5m/s，則2s末的速度大小為8m/s能力拓展能力拓展考法01方向不確定導(dǎo)致多解【典例1】給滑塊一初速v0，使它沿光滑斜面向上作勻減速運動，加速度大小為，當滑塊速度大小變?yōu)闀r，所用時間可能是多大？考法02從vt圖像看加速度【典例2】一枚火箭由地面豎直向上發(fā)射，其速度—時間圖象如圖所示，由圖象可知()A.0～ta段火箭的加速度小于ta～tb段火箭的加速度B.0～tb段火箭是上升過程，tb～tc段火箭是下落過程C.tb時刻火箭離地面最遠D.tc時刻火箭回到地面分層提分分層提分題組A基礎(chǔ)過關(guān)練1．在下列幾種情景中，對情景的分析和判斷正確的是()A.點火后即將升空的火箭，因火箭還沒運動，所以加速度一定為零B.高速公路上沿直線高速行駛的轎車為避免事故緊急剎車，因轎車緊急剎車時速度變化很快，所以加速度很大C.高速行駛的磁懸浮列車，因速度很大，所以加速度也一定很大D.太空中的“天宮一號”繞地球勻速轉(zhuǎn)動，其加速度為零2.(多選)下列說法正確的是()A.加速度的方向總是和速度方向相同B.加速度的方向總是和速度變化量的方向相同C.物體具有向東的加速度時，速度的方向可能向西D.做直線運動的物體，加速度減小，速度也一定減小3.間都是0.1s，那么：(1)子彈擊穿木板后速度大小變?yōu)?m/s，方向不變，求彈丸擊穿木板時的加速度大小及方向；(2)足球與木板作用后反向彈回的速度大小為7m/s，求足球與木板碰撞反彈時的加速度大小及方向.4.如圖所示是汽車的速度計，某同學(xué)在汽車中觀察速度計指針位置的變化.開始時指針指示在如圖甲所示的位置，經(jīng)過8s后指針指示在如圖乙所示的位置，若汽車做勻變速直線運動，那么它的加速度約為()A.0.6m/s2B.1.4m/s2C.11m/s2D.5.0m/s25.判斷正誤：(1)物體的速度很大，加速度不可能為零。()(2)甲的加速度a甲＝2m/s2，乙的加速度a乙＝－3m/s2，a甲＞a乙。()(3)物體的加速度增大，速度就增大。()6.兩個物體A、B的加速度aA＞aB，則()A．A的速度一定比B的速度大B．A的速度變化量一定比B的速度變化量大C．A的速度變化一定比B的速度變化快D．A受的合外力一定比B受的合外力大7.如圖所示，汽車向右沿直線運動，原來的速度是v1，經(jīng)過一小段時間之后，速度變?yōu)関2，Δv表示速度的變化量。由圖中所示信息可知()A．汽車在做加速直線運動B．汽車的加速度方向與v1的方向相同C．汽車的加速度方向與Δv的方向相同D．汽車的加速度方向與Δv的方向相反8．[多選]如圖甲所示，火箭發(fā)射時，速度能在10s內(nèi)由0增加到100m/s；如圖乙所示，汽車以108km/h的速度行駛，急剎車時能在2.5s內(nèi)停下來，下列說法中正確的是()A．10s內(nèi)火箭的速度改變量為10m/sB．2.5s內(nèi)汽車的速度改變量為－30m/sC．火箭的速度變化比汽車的快D．火箭的加速度比汽車的加速度小題組B能力提升練1.(多選)一物體做加速度不變的直線運動，當t＝0時，物體的速度大小為12m/s，方向向東；當t＝2s時，物體的速度大小為8m/s，方向仍向東，則當物體的速度大小變?yōu)?m/s時，t可能為()A.3sB.5sC.7sD.9s2.如圖所示，在氣墊導(dǎo)軌上安裝有兩個光電門A、B，A、B間距離為L＝30cm.為了測量滑塊的加速度，在滑塊上安裝了一寬度為d＝1cm的遮光條.現(xiàn)讓滑塊以某一加速度通過光電門A、B.現(xiàn)記錄了遮光條通過兩光電門A、B的時間分別為0.010s、0.005s，滑塊從光電門A到B的時間為0.200s.則下列說法正確的是()A.滑塊經(jīng)過A的速度為1cm/sB.滑塊經(jīng)過B的速度為2cm/sC.滑塊的加速度為5m/s2D.滑塊在A、B間的平均速度為3m/s3.(多選)如圖是某質(zhì)點運動的速度時間圖象，由圖象得到的正確結(jié)果是()A.0～1s內(nèi)的平均速度是2m/sB.0～2s內(nèi)的位移大小是3mC.0～1s內(nèi)的加速度小于2～4s內(nèi)的加速度D.0～1s內(nèi)的運動方向與2～4s內(nèi)的運動方向相同4.如圖所示為某運動員(可視為質(zhì)點)參加跳板跳水比賽時，其豎直方向的速度隨時間變化的圖象，以他離開跳板時為計時起點，不計空氣阻力，則()A.t1時刻開始進入水中B.t2時刻開始進入水中C.t2時刻達到最高點D.t1～t2時間內(nèi)速度方向豎直向上5.一物體做直線運動，其加速度隨時間變化的a－t圖象如圖所示.下列v－t圖象中，可能正確描述此物體運動的是()6．一物體運動的速度隨時間變化的關(guān)系如圖所示，根據(jù)圖像可知（）A．4s內(nèi)物體在做曲線運動B．4s內(nèi)物體的速度一直在減小C．物體的加速度在2.5s時方向未改變D．4s內(nèi)物體速度的變化量的大小為8m/s題組C培優(yōu)拔尖練1.(多選)雨雪天氣時路面濕滑，汽車在緊急剎車時的剎車距離會明顯增加.如圖所示為駕駛員駕駛同一輛汽車在兩種路面緊急剎車時的v－t圖象，駕駛員的反應(yīng)時間為1s.下列說法正確的是()A.從t＝0到停下，汽車在濕滑路面的平均速度大于在干燥路面的平均速度B.從t＝1s到停下，汽車在濕滑路面的平均速度大于在干燥路面的平均速度C.從t＝0到停下，汽車在濕滑路面的行駛距離比在干燥路面的行駛距離多15mD.從t＝1s到停下，汽車在濕滑路面的加速度是在干燥路面的加速度的0.75倍2.質(zhì)點在某段時間內(nèi)運動的v－t圖象是一段拋物線，如圖所示，關(guān)于0～t1和t1～t2兩段時間內(nèi)的運動，下列說法正確的是()A.兩段時間內(nèi)的速度方向相同B.兩段時間內(nèi)的平均速度大小相等C.兩段時間內(nèi)的加速度方向相同D.0～t1內(nèi)加速度逐漸減小，t1～t2內(nèi)加速度逐漸增大3.甲、乙兩物體由同一點沿同一條直線運動，它們的v－t圖象如圖所示，則在0～4s內(nèi)()A.兩物體始終同向運動B.2s末兩物體相距最遠C.兩物體平均速度相等D.4s末兩物體相遇4．一物體在外力作用下由靜止開始沿直線運動，其加速度隨時間變化的關(guān)系圖象如圖所示.下列說法正確的是()A.物體運動的最大速度是4m/sB.t＝4s時物體回到出發(fā)點C.t＝4s時物體開始反向運動D.t＝1s時和t＝3s時物體的瞬時速度相同

參考答案知識精講知識精講知識點01加速度1、物理意義：描述物體速度變化快慢的物理量.2、定義式：a＝eq\f(Δv,Δt)，單位：m/s2.3、方向：與Δv的方向一致，而與v0、v的方向無關(guān)(填“有關(guān)”或“無關(guān)”)，是矢量.【即學(xué)即練1】答案AD解析以知識點02加速度的方向【即學(xué)即練2】答案B解析加速度方向與速度方向同向，速度應(yīng)增大，當加速度不變時，速度均勻增大；當加速度減小時，速度仍增大，但增大得越來越慢；當加速度為零時，速度達到最大值，保持不變，選項A錯誤，B正確.因質(zhì)點速度方向不變化，始終向同一方向運動，最終做勻速運動，所以位移一直在增大，選項C、D錯誤.【即學(xué)即練3】答案B解析由a＝eq\f(Δv,Δt)可知，當知道速度的變化量，但不知道Δt的大小時，無法確定加速度的大小，故A錯誤；高速勻速飛行的戰(zhàn)機，速度很大，但速度的變化量為零，加速度為零，故B正確；例如：豎直上拋的物體到達最高點時，速度為零，加速度為g，故C錯誤；加速度很大，說明速度變化很快，速度可能很快變大，也可能很快變小，故D錯誤.知識點03從vt圖像上看加速度1.圖象的意義：2.圖象的斜率：v－t圖線(或切線)的斜率表示物體的加速度.斜率的絕對值表示加速度的大小，斜率為正表示加速度沿規(guī)定的正方向，但物體不一定做加速運動；斜率為負，則加速度沿負方向，物體不一定做減速運動.3.v－t圖線與t軸所圍“面積”表示這段時間內(nèi)物體的位移.t軸上方的“面積”表示位移沿正方向，t軸下方的“面積”表示位移沿負方向，如果上方與下方的“面積”大小相等，說明物體恰好回到出發(fā)點.【即學(xué)即練4】【解析】（）加速度．由圖象并代入數(shù)據(jù)得：．（）設(shè)時速度為，的位移：．的位移：．的位移：．這段時間的總位移：．這段時間的平均速度：．代入數(shù)據(jù)得．知識點04變化率【即學(xué)即練5】答案B解析若將總病例數(shù)量類比成直線運動學(xué)中的位移，則每日新增病例數(shù)量可類比成速度，而“拐點”可類比成加速度為零時的點，故選B.【即學(xué)即練6】解析：選AD根據(jù)力學(xué)單位制可以知道，加速度的變化率eq\f(Δa,Δt)的單位為eq\f(m/s2,s)＝m/s3，A正確；加速度的變化率為零，說明物體的加速度不變，做勻變速直線運動，B錯誤；若加速度與速度同向，即使加速度減小物體的速度仍然增大，C錯誤；加速度圖線與t軸所圍面積表示速度的變化量，故物體在2s末的速度大小v＝5m/s＋eq\f(1,2)×2×3m/s＝8m/s，D正確。能力拓展能力拓展考法01方向不確定導(dǎo)致多解【典例1】答案：考法02從vt圖像看加速度【典例2】答案A解析結(jié)合題干和題圖圖象可知豎直向上為正方向，則0～ta段火箭加速度不變向上運動，ta～tb段火箭勻加速向上運動，且加速度比0～ta段大，故A正確；tb～tc段火箭速度仍大于0，即火箭仍向上運動，而加速度為負值，即加速度與速度方向相反，火箭做減速運動，故B錯誤；到tc時刻火箭速度為0，此時到達最高點，故C、D錯誤.分層提分分層提分題組A基礎(chǔ)過關(guān)練1．答案B解析點火后即將升空的火箭的速度為零，但是加速度不為零，故A錯誤；轎車緊急剎車，速度變化很快，即加速度很大，故B正確；磁懸浮列車高速行駛，速度很大，若做勻速直線運動，加速度為零，故C錯誤；太空中的“天宮一號”繞地球勻速轉(zhuǎn)動，有向心加速度，其加速度不為零，選項D錯誤.2.答案BC解析加速度的方向與速度變化量的方向相同，與速度方向沒有關(guān)系，A錯誤，B正確；物體具有向東的加速度時，速度的方向可能向西，即加速度與速度方向相反，例如向西做減速運動，C正確；做直線運動的物體若加速度與速度方向相同，加速度減小，速度增大，D錯誤.3.答案(1)30m/s2方向與初速度方向相反(2)170m/s2方向與初速度方向相反解析(1)設(shè)彈丸初速度方向為正方向，則知彈丸的初速度為v1＝10m/s，末速度為v2＝7m/s，根據(jù)加速度的定義知，此過程中彈丸的加速度a1＝eq\f(Δv,Δt)＝eq\f(7－10,0.1)m/s2＝－30m/s2，負號表示加速度的方向與初速度的方向相反.(2)設(shè)足球初速度方向為正方向，則知足球的初速度為v1＝10m/s，末速度為v2′＝－7m/s，根據(jù)加速度的定義知，此過程中足球的加速度a2＝eq\f(Δv,Δt)＝eq\f(－7－10,0.1)m/s2＝－170m/s2，負號表示加速度的方向與初速度的方向相反.4.答案B解析由題圖可知，初速度約為20km/h，末速度約為60km/h，根據(jù)加速度的定義式a＝eq\f(Δv,Δt)，將速度換算成國際單位后，代入上式，可得a≈1.4m/s2，因此B正確，A、C、D錯誤.5.判斷正誤：(1)物體的速度很大，加速度不可能為零。(×)(2)甲的加速度a甲＝2m/s2，乙的加速度a乙＝－3m/s2，a甲＞a乙。(×)(3)物體的加速度增大，速度就增大。(×)6.[解析]加速度a＝eq\f(Δv,Δt)，表示速度變化的快慢，因此加速度a大，速度v、速度變化量Δv均不一定大，但速度變化一定快，故選項A、B錯誤，選項C正確。根據(jù)牛頓第二定律F＝ma可知，物體所受合力的大小與質(zhì)量和加速度兩個物理量有關(guān)，而題意中未涉及物體A、B質(zhì)量的大小關(guān)系，因此它們所受合外力的大小關(guān)系也無法確定，故選項D錯誤。[答案]C7.解析：選C速度是矢量，速度的變化量Δv＝v2－v1，由題圖可知，Δv的方向與初速度方向相反，而加速度的方向與速度變化量Δv的方向相同，與初速度方向相反，所以汽車做減速運動，故只有選項C正確。8．解析：選BD因火箭發(fā)射時，速度在10s內(nèi)由0增加到100m/s，故10s內(nèi)火箭的速度改變量為100m/s，選項A錯誤；汽車以108km/h＝30m/s的速度行駛，急剎車時能在2.5s內(nèi)停下來，則2.5s內(nèi)汽車的速度改變量為0－30m/s＝－30m/s，選項B正確；火箭的加速度為：a1＝eq\f(Δv,Δt)＝eq\f(100,10)m/s2＝10m/s2；汽車的加速度為：a2＝eq\f(Δv,Δt)＝eq\f(－30,2.5)m/s2＝－12m/s2，故火箭的速度變化比汽車的慢，火箭的加速度比汽車的加速度小，選項C錯誤、D正確。題組B能力提升練1.答案BC解析物體做初速度v0＝12m/s的勻變速直線運動，加速度a＝eq\f(v2－v0,t)＝－2m/s2；若2m/s的速度方向向東，則t1＝eq\f(v1－v0,a)＝5s；若2m/s的速度方向向西，則t2＝eq\f(－v1－v0,a)＝7s，故選項B、C正確，A、D錯誤.2.答案C解析滑塊經(jīng)過A時的速度為vA＝eq\f(d,tA)＝1m/s，經(jīng)過B時的速度為vB＝eq\f(d,tB)＝2m/s，選項A、B錯誤；滑塊在A、B間的平均速度為v＝eq\f(L,t)＝1.5m/s，選項D錯誤；由a＝eq\f(vB－vA,t)得，滑塊的加速度為a＝5m/s2，選項C正確.3.答案BD解析v－t圖象與時間軸所圍面積表示位移，則0～1s的位移為x1＝eq\f(2×1,2)m＝1m,0～1s內(nèi)的平均速度eq\x\to(v)＝eq\f(x1,t1)＝eq\f(1,1)m/s＝1m/s，故A錯誤；0～2s內(nèi)的位移大小為x2＝eq\f(1＋2,2)×2m＝3m，故B正確；v－t圖象斜率表示加速度，則0～1s內(nèi)的加速度大小為a1＝eq\f(2,1)m/s2＝2m/s2,2～4s內(nèi)的加速度大小為a2＝eq\f(2,2)m/s2＝1m/s2，故C錯誤；0～1s、2～4s兩個時間段內(nèi)速度均為正，表明速度都為正方向，運動方向相同，故D正確.4.答案B解析運動員起跳時的速度方向向上，t1時刻速度變?yōu)榱?，t1時刻后速度方向向下，則t1時刻達到最高點，故A、C、D錯誤；0～t2時間內(nèi)v－t圖象為直線，加速度不變，所以在0～t2時間內(nèi)運動員在空中，t2時刻后進入水中，故B正確.5.答案D6．答案：CD題組C培優(yōu)拔尖練1.答案CD解析從t＝0到停下，汽車在濕滑路面的位移為x1＝30×1m＋eq\f(4×30,2)m＝90m平均速度為v1＝eq\f(90,5)m/s＝18m/s從t＝0到停下，汽車在干燥路面的位移為x2＝30×1m＋eq\f(3×30,2)m＝75m平均速度為v2＝eq\f(75,4)m/s＝18.75m/s，x1－x2＝15m，故A錯誤，C正確；從t＝1s到停下，汽車在濕滑路面的平均速度v1′＝eq\f(30,2)