第04讲 速度变化的描述--加速度(讲义)-2024年新高一物理暑假学习提升计划
展开■知识点一:加速度
(1)定义:物理学中把速度的 与发生这一变化所用 之比,叫作加速度。通常用a表示。
(2)定义式:a= 。
(3)物理意义:表示 的快慢。
(4)单位:在国际单位制中,加速度的单位是 ,符号是 。
(5)加速度是 量,它既有大小,也有方向。
■知识点二:加速度的方向
(1)加速度a的方向与 的方向相同。
(2)加速度方向与初速度方向的关系:在直线运动中,如果速度增加,即加速运动,加速度的方向与初速度的方向 ;如果速度减小,即减速运动,加速度的方向与初速度的方向 。
■知识点三:从vt图像看加速度
vt图像的斜率k=eq \f(Δv,Δt),加速度的定义式 eq \f(Δv,Δt),所以加速度等于vt图像的 ,斜率的绝对值即为 。斜率为正,表示加速度的方向与规定的正方向 ;斜率为负,表示加速度的方向与规定的正方向 。
【参考答案】加速度:(1)变化量、时间;(2)eq \f(Δv,Δt);(3)速度变化;(4)米每二次方秒、m/s2;(5)矢量;加速度方向:(1)速度的变化量;(2)相同、相反;从v-t图像看加速度:eq \f(Δv,Δt)、斜率、加速度大小、相同、相反
考向一:加速度
【例1】下列关于物体加速度的说法正确的是( )
A.加速度等于加的速度
B.加速度表示速度变化的大小
C.加速度为正值时,物体速度的大小随时间而增大,物体做加速运动
D.加速度等于速度的变化量和所用时间之比
考向二:加速度方向
【例2】物体A的加速度为3m/s2,物体B的加速度为-5m/s2,下列说法中正确的是( )
A.物体B的速度一定在减小
B.物体B的速度变化比A的速度变化快
C.物体A的速度比B的速度变化的少
D.物体A的加速度比B的加速度大
考向三:从vt图像看加速度
【例3】一个质点做变速直线运动的 v-t图像如图所示,下列说法中正确的是( )
A.在AB 段时物体处于静止状态
B.前2s内的运动方向与第5s内的运动方向相反
C.BC段的加速度方向与速度方向相反
D.第2s内的加速度为6m/s2
考向四:加速度在生活中的意义
【例4】北京大学著名物理学赵凯华教授曾经说过这样一句话:“加速度是人类认识史上最难建立的概念之一,也是每个初学物理的人最不易掌握的概念……”。如图所示,2023年9月27日4时15分,我国在酒泉卫星发射中心使用长征四号丙运载火箭,成功将遥感三十三号04星发射升空,卫星顺利进入预定轨道,发射任务获得圆满成功。下列说法正确的是( )
A.运载火箭刚点火时还没有运动,其加速度一定为零
B.运载火箭升空过程速度变化越大,其加速度就大
C.运载火箭升空过程速度变化越快,其加速度就大
D.运载火箭离开地面的瞬间,火箭的速度很小,所以加速度很小
一、单选题
1.根据以下四张图片所给信息,计算可得加速度最大的是( )
A.万吨货轮B.火箭C.蜻蜓D.汽车
2.下列说法正确的是( )
A.物体的速度变化越大,加速度越大
B.物体的加速度为零时,速度一定为零
C.物体的加速度越大,速度变化越快
D.物体的加速度越大,速度变化越大
3.物体做匀变速直线运动时,其加速度可用公式计算,关于公式中的物理量,下列说法正确的是( )
A.a是矢量B.v是标量C.t是矢量D.a的方向由v的方向决定
4.下列与速度和加速度相关的说法中,正确的是( )
A.上海磁悬浮列车的最高速度可达430km/h,它的加速度一定很大
B.运载火箭在点火后的短时间内,速度的变化很小,它的加速度也很小
C.优秀短跑运动员起跑后,速度可以在0.1s内达到10m/s,说明他的加速度小,但速度变化得快
D.枪膛中的子弹初速度为零,但在短时间内速度会增加很多,因此其加速度很大
5.在台球比赛中,某球以1.5m/s的速度垂直撞击边框后,以1.3m/s的速度反向弹回,球与边框的接触时间为0.08s,则该撞击过程中球的(取弹回的方向为正方向)( )
A.速度变化量为-0.2m/s,加速度为
B.速度变化量为2.8m/s,加速度为
C.速度变化量为0.2m/s,加速度为
D.速度变化量为-2.8m/s,加速度为
6.如图所示,在台球比赛中,小球以1.5m/s的速度垂直撞击边框后,以1.3m/s的速度反向弹回,球与边框接触的时间为0.1s,(假设这个反弹运动可以近似看做匀变速运动),小球在这0.1s内的加速度为( )
A.2m/s2,方向向右B.2m/s2,方向向左
C.28m/s2,方向向右D.28m/s2,方向向左
7.某电动汽车沿平直公路运动,时刻的速度为15m/s,加速度为,一段时间后,电动汽车调头,时刻的速度变为,加速度变为,则下列说法正确的是( )
A.该电动汽车时刻在做加速运动
B.该电动汽车时刻在做加速运动
C.该电动汽车在时刻的速度大小大于在时刻的速度大小
D.该电动汽车在时刻的加速度大小大于在时刻的加速度大小
8.梦天实验舱将由长征五号B遥四运载火箭执行发射任务。届时,中国空间站三舱组合体将形成“T”字型的基本构型,完成中国空间站的在轨建造。关于火箭点火升空的速度和加速度的判断,下列说法正确的是( )
A.火箭点火将要升空时,火箭的速度为零,加速度也为零
B.火箭的速度增大,加速度也一定增大
C.火箭速度变化越来越快时,加速度也变化越来越快
D.火箭竖直向上升空过程中若速度增大,加速度方向一定向上
9.小明同学在锻炼时,为了更全面自己的身体素质,偶尔练习起跑(运动瞬间爆发力),偶尔练习耐力,关于在锻炼过程中小明同学速度和加速度说法正确的是( )
A.小明的速度方向就是物体的加速度方向
B.小明的速度变化越大,则加速度越大
C.小明的速度变化越快,则加速度越大
D.加速度方向保持不变,速度方向也一定保持不变
10.某同学对速度和加速度的关系作出了下列四种推论,其中正确的是( )
A.速度越大,速度变化越快B.速度为零时,速度一定不变化
C.加速度越小,速度变化越慢D.加速度越大,速度变化可能越慢
二、多选题
11.运动学中有人认为引入“加速度的变化率”没有必要,然而现在有人指出“加速度的变化率”能引起人的心理效应,车辆的平稳加速(即加速度基本不变)使人感到舒服,否则人会感到不舒服,关于“加速度的变化率”,下列说法正确的是( )
A.从运动学角度的定义,“加速度的变化率”的单位应是
B.若加速度的变化率为0,则物体做匀速直线运动
C.若加速度的变化率为正,则加速度增大
D.若加速度的变化率与加速度同方向,则加速度增大
12.物体A 的加速度为 3 m/s2,物体B 的加速度为,下列正确的是( )
A.物体A的加速度比物体B的加速度小
B.物体B的速度变化比物体A的速度变化快
C.物体A的速度一定在增加
D.物体B的速度一定在减小
13.关于速度和加速度的关系,下列说法中正确的是( )
A.速度变化得越多,加速度就越大
B.速度变化得越快,加速度就越大
C.加速度方向保持不变,速度方向也保持不变
D.加速度方向跟速度变化量的方向始终相同
14.甲,乙,丙是三个在同一直线上运动的物体,它们运动的v-t图像如图所示,下列说法正确的是( )
A.丙与甲的运动方向相反
B.丙与乙的运动方向相同
C.乙的速度的大小大于甲的加速度的大小
D.丙的加速度的大小小于乙的加速度的大小
15.2023年杭州亚运会女子水球决赛中,来自南平浦城的董文鑫与队友团结协作战胜日本队,夺得金牌。若她将水平飞来的速度为15m/s的水球以原速率水平拦回,水球被击打过程的时间为0.2s,以初速度方向为正方向,在这段时间内水球的速度变化量和平均加速度a为( )
A.B.
C.D.
16.一物体做加速度恒定的直线运动,某时刻速度的大小为4m/s,1s后速度的大小变为10m/s,在这1s内该物体的( )
A.速度变化量的大小可能小于4m/s
B.速度变化量的大小可能大于10m/s
C.加速度的大小可能小于4m/s2
D.加速度的大小可能大于10m/s2
17.某校高一物理兴趣小组,进行了如图甲所示的无人机飞行表演活动。图乙为该无人机某次表演过程中在竖直方向运动的图像。以向上为正方向,关于无人机的运动情况,下列说法正确的是( )
A.无人机在末时和末时的加速度相同
B.无人机在末至末匀减速下降
C.无人机在第和第的加速度大小相等,方向相反
D.无人机在第末加速度大小为
18.物体在一直线上运动,用正、负号表示方向的不同,根据给出速度和加速度的正负,下列对运动情况判断正确的是( )
A.,,物体的速度越来越大
B.,,物体的速度越来越大
C.,,物体的速度越来越小
D.,,物体的速度越来越小
19.一个质点做直线运动,加速度的方向始终与速度方向相同,但加速度的大小逐渐减小直至为零,则质点的( )
A.速度逐渐减小,当加速度减小为零时,速度达最小值
B.速度逐渐增大,当加速度减小为零时,速度达最大值
C.当加速度减小为零后,位移随时间均匀增大
D.当加速度减小为零后,位移保持不变
20.图甲为篮球比赛中,运动员投篮命中,篮球穿过篮网落下的情景,此后篮球经历了多次与地面碰撞弹起又落下的过程。图乙反映的是篮球某个运动过程的速度—时间关系,关于此过程,下列说法正确的是( )
A.此过程为篮球弹起又落下的过程B.此过程为篮球落下又弹起的过程
C.此过程中篮球的速度先减小后增大D.此过程中篮球的加速度先减小后增大
三、解答题
21.有些国家的交通管理部门为了交通安全,特别制定了死亡加速度为500g,以醒世人,意思是如果行车加速度超过此值,将有生命危险。那么大的加速度,一般情况下车辆是达不到的,但如果发生交通事故,将会达到这一数值。试问:
(1)一辆以72 km/h的速度行驶的货车与一辆以54 km/h的速度行驶的摩托车相向而行发生碰撞,摩托车驾驶员被以与货车相同的速度撞飞,碰撞时间为2.1×10-3 s,通过计算说明摩托车驾驶员是否有生命危险。(提示:摩托车与货车相撞瞬间,货车速度几乎不变,摩托车反向,速度大小与货车相等)
(2)为了防止碰撞,两车的驾驶员同时紧急刹车,货车、摩托车从急刹车到停止所需时间分别为4 s、3 s,货车的加速度与摩托车的加速度大小之比为多少?
22.如图所示,学生练习用脚颠球。某一次足球由离水平地面高的位置静止下落,经,足球以速度大小竖直向下落到脚面上,被重新颠起,足球以速度大小竖直向上离开脚面,再次上升的最高点离水平地面高度,离开脚面上升的时间。已知足球与脚面的作用时间,足球可视为质点且在空中运动时空气阻力不可忽略。求:
(1)足球与脚面接触过程中的平均加速度大小;
(2)足球从开始下落到离开脚面后上升到最高点的平均速度大小。
23.如图所示,水平面上有一足够长的固定光滑斜面,一小滑块(可视为质点)沿斜面以速度自A点向上做减速运动,经过速度大小变为,求小滑块的加速度。
模块一 思维导图串知识
模块二 基础知识全梳理(吃透教材)
模块三 教材习题学解题
模块四 核心考点精准练
模块五 小试牛刀过关测
1.理解加速度的概念,运用加速度的定义式比较速度变化快慢,领会比值定义法;
2.正确理解速度、速度变化量、速度变化率这三个物理量;
3.会根据v-t图像判断、比较加速度大小和方向。
教材习题01
小型轿车从静止开始加速到100所用的最短时间,是反映汽车性能的重要参数。A、B、C三种型号的轿车实测的结果分别为11.3s、13.2s、15.5s,分别计算它们在测试时的加速度有多大。
解题方法
①由加速度的定义式求解
②注意单位换算
【答案】2.46m/s2,2.10m/s2,1.79m/s2
教材习题02
以下描述了四个不同的运动过程
A.一架超音速飞机以的速度在天空沿直线匀速飞行了10s;
B.一辆自行车以的速度从某一陡坡的顶端加速冲下,经过3s到达坡路底端时,速度变为;
C.一只蜗牛由静止开始爬行,经过0.2s,获得了的速度(图);
D.一列动车在离开车站加速行驶中,用了100s使速度由增加到。
(1)以上四个运动过程,哪个过程速度最大?请按速度的数值把它们由大到小排列。
(2)以上四个运动过程,哪个过程速度的变化量最大?请按速度变化量的数值把它们由大到小排列。
(3)以上四个运动过程,哪个过程加速度最大?请按加速度的数值把它们由大到小排列。
解题方法
①由速度变化量=末速度减初速度求解速度变化量;
②由加速度的定义式求解加速度
【答案】(1) A过程速度最大;由大到小排列顺序为ADBC;(2) D过程速度变化量最大;由大到小排列顺序为DBCA;(3) B过程加速度最大;由大到小排列顺序为BDCA
教材习题03
如图中的三条直线a、b、c描述了A、B、C三个物体的运动。先初步判断一下哪个物体的加速度最大,再根据图中的数据计算它们的加速度,并说明加速度的方向。
解题方法
利用因v-t图像的斜率等于加速度解答,加速度的正负表示加速度的方向
【答案】a的加速度最大;其中A、B、C三个物体的加速度为0.62m/s2、0.08m/s2、0.25m/s2;方向分别为:正方向、正方向、负方向。
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