2022-2023高中物理 第一章 運動的描述 第五節(jié) 速度變化的快慢加速度學(xué)案 粵教版必修1

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1、2022-2023高中物理 第一章 運動的描述 第五節(jié) 速度變化的快慢加速度學(xué)案 粵教版必修1 [學(xué)習(xí)目標(biāo)] 1.掌握加速度的概念，能區(qū)分v、Δv、的區(qū)別，理解加速度的矢量性.2.能根據(jù)速度和加速度的方向關(guān)系判斷物體的運動性質(zhì). 一、加速度 1.定義：物體速度的變化(vt－v0)與完成這一變化所用時間t的比值. 2.公式：a＝. 3.物理意義：表示速度變化快慢的物理量. 4.單位：在國際單位制中，加速度的單位是米每二次方秒，符號是m/s2. 二、加速度的矢量性 加速度的方向：加速度是矢量，在直線運動中，若選取初速度v0的方向為正方向. (1)當(dāng)vt＞v0時，加速度a為正值

2、，表明加速度的方向與初速度v0的方向相同，物體在加速. (2)當(dāng)vt＜v0時，加速度a為負(fù)值，表明加速度的方向與初速度v0的方向相反，物體在減速. 三、勻變速直線運動 1.定義：如果物體沿直線運動且其速度均勻變化(增加或減少)，該物體的運動就是勻變速直線運動. 2.特點：因為是恒定(填“變化”或“恒定”)的，因此加速度不隨時間改變. 1.判斷下列說法的正誤. (1)加速度是表示物體運動快慢的物理量.(×) (2)加速度是表示物體速度變化快慢的物理量.(√) (3)物體運動速度越大，加速度越大.(×) (4)物體速度變化越大，加速度越大.(×) (5)物體加速度的方向總與

3、速度方向相同.(×) 2.做直線運動的汽車，看到前面有險情，立即緊急剎車，在2 s內(nèi)速度從10 m/s減小到0，則汽車的加速度為 m/s2. 答案?。? 【考點】加速度 【題點】加速度的計算 一、對加速度的理解 下表列出了三種車輛起步后的速度變化情況 初速度 時間 末速度 自行車 0 5 s 14 m/s 小型轎車 0 20 s 30 m/s 旅客列車 0 100 s 40 m/s (1)哪種車輛速度變化大？哪種車輛速度增加得快？ (2)三種車輛的加速度分別為多大？ (3)由計算結(jié)果分析加速度與速度v、速度的變化量

4、Δv有無必然聯(lián)系. 答案　(1)旅客列車速度變化大　自行車速度增加得快 (2)三車的加速度分別是 自行車a1＝＝ m/s2＝2.8 m/s2 轎車a2＝＝ m/s2＝1.5 m/s2 列車a3＝＝ m/s2＝0.4 m/s2 (3)加速度a與速度v、速度變化Δv無必然聯(lián)系. 1.v、Δv、意義的比較 v描述物體運動的快慢；Δv描述運動速度變化的多少；描述運動速度變化的快慢(也叫速度對時間的變化率). 2.對加速度定義式a＝的理解 a＝只是加速度a的定義式，不是決定式，加速度a與v、Δv沒有必然的大小關(guān)系. (1)v大，a不一定大，比如勻速飛行的飛機(jī)速度很大，但加速度卻

5、為零；v小，a也不一定小，如射擊時火藥爆炸瞬間，子彈的速度v可以看做零，這時加速度卻很大. (2)速度變化量Δv大，加速度a不一定大，比如列車由靜止到高速行駛，速度變化量很大，但經(jīng)歷時間也長，所以加速度并不大. (3)速度變化得快，即大，表示單位時間內(nèi)速度變化大(或速度的變化率大)，加速度才大. 3.加速度的計算 (1)規(guī)定正方向.一般選初速度v0的方向為正方向. (2)判定vt的方向，確定vt的符號. (3)利用公式a＝計算.要注意速度反向情況下，速度變化量的計算. 例1　關(guān)于小汽車的運動，下列說法不可能的是(　　) A.小汽車在某一時刻速度很大，而加速度為零 B.小汽車在

6、某一時刻速度為零，而加速度不為零 C.小汽車在某一段時間，速度變化量很大而加速度較小 D.小汽車加速度很大，而速度變化得很慢 答案　D 解析　小汽車在剛啟動時，速度為零，加速度不為零，B可能；小汽車高速且勻速行駛時，速度很大，而加速度為零，A可能；在較長的時間內(nèi)，小汽車加速度較小，速度變化量也可以很大，C可能；加速度是表示速度變化快慢的物理量，加速度大，速度變化一定快，D不可能. 【考點】加速度 【題點】加速度的理解 例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間為0.1 s，則籃球在這段時間內(nèi)的加速度為多大？加速度的方向如何？ 答

7、案　160 m/s2　方向與初速度的方向相反 解析　選取籃球的初速度方向為正方向，則初速度v0＝10 m/s.因為末速度方向與規(guī)定的正方向相反，故末速度為vt＝－6 m/s.由加速度的定義式可得： a＝＝ m/s2＝－160 m/s2，負(fù)號表示加速度方向與初速度方向相反.本題也可以選取末速度的方向為正方向，解出的加速度將為正值. 【考點】加速度 【題點】加速度的計算 加速度是矢量，加速度的正負(fù)表示加速度的方向.若加速度的方向與規(guī)定的正方向相同，則加速度為正；若加速度的方向與規(guī)定的正方向相反，則加速度為負(fù). 二、加速度方向與速度方向的關(guān)系 如圖1為蜻蜓、火箭的運動示意圖.

8、 圖1 圖甲：以8 m/s的速度飛行的蜻蜓能在0.7 s內(nèi)停下來. 圖乙：火箭發(fā)射時10 s內(nèi)速度由0增加到100 m/s. (1)計算蜻蜓和火箭加速度的大小并說明誰的速度變化快？ (2)分析蜻蜓和火箭的加速度方向與速度方向的關(guān)系. (3)試根據(jù)上述情景和問題討論在直線運動中物體做加速運動或減速運動的條件是什么？ 答案　(1)11.4 m/s2　10 m/s2　蜻蜓的速度變化快 (2)蜻蜓的加速度方向與速度方向相反；火箭的加速度方向與速度方向相同. (3)在直線運動中，當(dāng)加速度方向與速度方向相同時，物體做加速運動；當(dāng)加速度方向與速度方向相反時，物體做減速運動. 1.判

9、斷物體速度的大小變化，不必去管加速度大小，只需看加速度的方向與速度的方向是否相同.若加速度方向與速度的方向相同，則物體一定加速；若加速度方向與速度的方向相反，則物體一定減速.具體情況概括如下： 2.判斷物體速度變化的快慢，只需看加速度的大小.物體的加速度大，則表明物體的速度變化較快；加速度小則表明物體的速度變化較慢. 注意：不能根據(jù)加速度的正、負(fù)來判斷物體做加速運動還是做減速運動，要根據(jù)加速度與速度的方向關(guān)系來判斷.例如做直線運動的物體，某時刻物體的速度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動. 例3　一質(zhì)點自原點開始在x軸上運動，初

10、速度v0>0，加速度a>0，當(dāng)a值不斷減小直至為零時，質(zhì)點的(　　) A.速度不斷減小，位移不斷減小 B.速度不斷減小，位移繼續(xù)增大 C.速度不斷增大，當(dāng)a＝0時，速度達(dá)到最大，位移不斷增大 D.速度不斷減小，當(dāng)a＝0時，位移達(dá)到最大值 答案　C 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變化，速度都是在增加的，當(dāng)加速度減小時，相同時間內(nèi)速度的增加量減小，當(dāng)a＝0時，速度達(dá)到最大值，位移不斷增大. 例4　物體A、B做直線運動，A的加速度為3 m/s2，B的加速度為－5 m/s2，下列說法中正確的是(　　) A.物體A的加速度比物體B的加速度大

11、 B.物體B的速度變化比物體A的速度變化快 C.物體A的速度一定在增加 D.物體B的速度一定在減小 答案　B 解析　比較加速度的大小應(yīng)比較它們的絕對值，物體A的加速度比物體B的加速度小，物體B的速度變化較快，A錯，B對；當(dāng)加速度與初速度方向相同時，物體做加速直線運動，反之則做減速直線運動，本題由于不知A、B兩物體的運動方向與其加速度方向的關(guān)系，故不能確定它們是做加速運動還是做減速運動，C、D錯. 加速度正負(fù)的理解誤區(qū) 1.物體有加速度，說明物體做變速運動，不一定是加速運動. 2.物體做加速運動還是減速運動與加速度的大小無關(guān)，與加速度方向無關(guān)，而與加速度方向與速度方向的關(guān)系有

12、關(guān)，兩者同向加速，反向減速. 1.(對加速度的理解)(多選)由公式a＝可知(　　) A.a與Δv成正比 B.物體加速度大小由Δv決定 C.a的方向與Δv的方向相同 D.叫速度變化率，就是加速度 答案　CD 解析　Δv是速度的變化，a與Δv不是正比關(guān)系，A項錯誤；物體加速度大小不是由Δv決定，與Δv無關(guān)，B項錯誤；a的方向與Δv的方向相同，C項正確；a＝反映的是速度變化快慢，也叫速度的變化率，D項正確. 2.(加速度、速度、速度變化的比較)關(guān)于速度、速度的變化及加速度的相互關(guān)系理解正確的是(　　) A.加速度增大，速度一定增大 B.加速度越大，速度一定越大 C.速度變化

13、得越快，加速度就越大 D.速度不變，加速度(不為零)也不變 答案　C 解析　加速度的大小與速度大小沒有必然關(guān)系，A、B錯誤；加速度反映速度變化的快慢，故C正確；只要有加速度，則物體的速度一定會發(fā)生變化，速度不變，則加速度一定為零，D錯誤. 3.(加速度對運動的影響)(多選)雨滴從高空由靜止下落，由于受到空氣阻力作用，其加速度逐漸減小，直到變?yōu)榱?，在此過程中雨滴的運動情況是(　　) A.速度逐漸減小，加速度為零時，速度最小 B.速度逐漸增大，加速度為零時，速度最大 C.速度的變化率越來越小 D.速度與加速度的方向相反 答案　BC 解析　雨滴做加速直線運動，加速度方向和速度方向

14、相同，只要加速度不為零，速度就增大，加速度減到零時，雨滴速度最大，之后變?yōu)閯蛩伲珹、D錯，B對；加速度即為速度的變化率，加速度減小，所以速度的變化率也減小，C對. 4.(加速度的計算)爆炸性的加速度往往是跑車的賣點.某品牌跑車由靜止加速至28 m/s只需4 s. (1)求該品牌跑車的平均加速度； (2)假設(shè)普通私家車的平均加速度為2 m/s2，它需要多長時間才能由靜止加速至28 m/s? 答案　(1)7 m/s2　(2)14 s 解析　(1)平均加速度 a＝＝ ＝7 m/s2. (2)所需時間 t′＝＝＝14 s. 一、選擇題 考點一　加速度 1.對于一個做勻減速直線

15、運動的物體，在它靜止前，下列說法中正確的是(　　) A.速度越來越小 B.速度越來越大 C.加速度越來越小 D.加速度越來越大 答案　A 解析　因為是勻減速直線運動，故物體運動的加速度a保持不變，由vt＝v0＋at知，當(dāng)a為負(fù)值時，vt逐漸變小，所以B、C、D錯誤，A正確. 2.關(guān)于加速度的概念，下列說法中正確的是(　　) A.加速度不為零，物體的速度一定增大 B.加速度反映了速度變化的大小 C.加速度反映了速度變化的快慢 D.加速度為正值，表示速度的大小一定越來越大 答案　C 解析　加速度是描述速度變化快慢的物理量，大小等于單位時間內(nèi)速度的變化量，B錯誤，C正確

16、；速度越來越大的條件是加速度與速度方向相同，但加速度為正值時，加速度不一定與速度同向，A、D錯誤. 3.若汽車的加速度方向與速度方向相反，當(dāng)加速度增大時(　　) A.汽車速度增加的越來越慢 B.汽車速度增加的越來越快 C.汽車速度減小的越來越快 D.汽車速度減小的越來越慢 答案　C 解析　汽車的加速度方向與速度方向相反，汽車在做減速運動，速度減??；加速度增大，汽車速度減小得越來越快，C正確. 【考點】加速度 【題點】加速度的方向 4.(多選)一物體做直線運動，某時刻速度大小為4 m/s,1 s后的速度大小變?yōu)?0 m/s，在這1 s內(nèi)物體的平均加速度大小(　　) A.可能

17、小于4 m/s2 B.可能等于6 m/s2 C.一定等于6 m/s2 D.可能大于10 m/s2 答案　BD 解析　若1 s后的速度方向與原速度方向相同，則a＝＝ m/s2＝6 m/s2；若1 s后的速度方向與原速度方向相反，則a＝＝ m/s2＝－14 m/s2，B、D項正確. 【考點】加速度 【題點】加速度的計算 考點二　速度　速度變化量和加速度的對比 5.下列關(guān)于速度和加速度相關(guān)的說法中，正確的是(　　) A.上海磁懸浮列車的最高速度可達(dá)430 km/h，它的加速度一定很大 B.運載火箭在點火后的短時間內(nèi)，速度的變化很小，它的加速度也很小 C.優(yōu)秀短跑運動員起跑

18、后，速度可以在0.1 s內(nèi)達(dá)到10 m/s，說明他的加速度小，但速度變化得快 D.槍膛中的子彈初速度為零，加速度卻很大，是由于子彈在短時間內(nèi)速度改變得很多 答案　D 6.(多選)下列說法中的“快”，指加速度較大的是(　　) A.小轎車比大卡車啟動得快 B.協(xié)和式客機(jī)能在兩萬米高空飛行得很快 C.乘汽車從廣州到濟(jì)南，如果走高速公路能很快到達(dá) D.汽車在緊急剎車的情況下，能夠很快地停下來 答案　AD 解析　啟動得快指速度變化得快，即加速度大，A項對；客機(jī)在高空飛行得快指的是速度大，B項錯；走高速公路能很快到達(dá)，指用時短，平均速度大，C項錯；汽車緊急剎車能夠很快停下來指速度變化得快

19、，加速度大，D項對. 7.(多選)關(guān)于速度和加速度的說法正確的是(　　) A.甲物體比乙物體速度大，則甲的加速度一定比乙的大 B.甲物體的加速度比乙物體大，則甲一定比乙的速度變化快 C.加速度逐漸減小，而速度逐漸增大是不可能的 D.可能存在加速度方向不變，而速度方向改變的情況 答案　BD 8.表中列出了一些運動物體的加速度，觀察分析表中數(shù)據(jù)，判斷下列說法正確的是(　　) 一些運動物體的加速度a/(m·s－2) 炮彈在炮筒中5×104 賽車起步4.5 跳傘者著陸時－24.5 汽車起步約2 噴氣式飛機(jī)著陸后滑行－5～－8 無軌電車起步約1.8 汽車急剎車－4～－6

20、旅客列車起步約0.35 A.炮彈的速度變化最大 B.跳傘者著陸時的速度變化比汽車急剎車時的速度變化慢 C.賽車的速度比汽車的速度大 D.噴氣式飛機(jī)著陸后滑行過程中的加速度方向與速度方向相反 答案　D 【考點】速度、速度變化量和加速度的對比理解 【題點】速度、速度變化量和加速度的對比理解 9.如圖1所示，一個彈性小球在光滑水平面上以5 m/s的速度向左垂直撞到墻上，碰撞后小球以大小為3 m/s的速度向右運動，碰撞時間為0.01 s，碰撞過程中加速度不變.則碰撞前后小球的速度變化量Δv及加速度a分別為(以向左為正方向)(　　) 圖1 A.2 m/s,200 m/s2

21、B.8 m/s，－800 m/s2 C.8 m/s,800 m/s2 D.－8 m/s，－800 m/s2 答案　D 【考點】速度、速度變化量和加速度的對比理解 【題點】速度、速度變化量和加速度的對比理解 二、非選擇題 10.(加速度)某同學(xué)為了測定氣墊導(dǎo)軌上滑塊的加速度，他在滑塊上安裝了寬度d＝2 cm的遮光板，如圖2所示.然后利用氣墊導(dǎo)軌和數(shù)字計時器記錄了遮光板通過第一個光電門所用的時間為Δt1＝0.1 s，通過第二個光電門的時間為Δt2＝0.05 s，遮光板從開始遮住第一個光電門到開始遮住第二個光電門的時間為t＝2 s，試計算滑塊的加速度大小. 圖2 答案　0.1

22、m/s2 解析　設(shè)遮光板通過兩光電門的速度分別為v1、v2， 則v1＝＝ m/s＝0.2 m/s， v2＝＝ m/s＝0.4 m/s， 則滑塊運動的加速度大小為a＝＝ m/s2＝0.1 m/s2. 【考點】加速度 【題點】加速度的計算 11.(加速度)如圖3所示，足球運動員在罰點球時，球獲得30 m/s的速度并做勻速直線運動.設(shè)腳與球作用時間為0.1 s，球又在空中飛行0.3 s后被守門員擋出，守門員雙手與球接觸時間為0.1 s，且球被擋出后以10 m/s速度沿原路彈回，求： 圖3 (1)罰點球的瞬間，球的加速度的大??； (2)守門員接觸球瞬間，球的加速度的大小. 答案　(1)300 m/s2　(2)400 m/s2 解析　(1)設(shè)定初速度的方向為正方向， 罰點球瞬間，球的加速度為： a1＝＝ m/s2＝300 m/s2 (2)守門員接觸球瞬間，球的加速度為： a2＝＝ m/s2＝－400 m/s2， 負(fù)號表示加速度方向與速度方向相反. 【考點】加速度 【題點】加速度的計算