2019-2020學年高中物理 第一章 運動的描述 第五節(jié) 速度變化的快慢 加速度學案 粵教版必修1

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1、第五節(jié)　速度變化的快慢　加速度 [學習目標]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.知道什么是勻變速直線運動，能根據(jù)速度和加速度的方向關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vt＞v0時，加速度a為正值，表明加速度的方向與初速度v0的方向相同

2、，物體在加速． (2)當vt＜v0時，加速度a為負值，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(增大或減小)，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速度方向相同．(　×　)

3、 2．做直線運動的汽車，看到前面有險情，立即緊急剎車，在2s內(nèi)速度從10m/s均勻減小到0，則汽車的加速度為________ m/s2. 答案　－5 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 5s 14m/s 小型轎車 0 20s 30m/s 旅客列車 0 100s 40m/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)由計算結果分析加速度與速度v、速度的變化量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 (

4、2)三種車輛的加速度分別是 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、速度變化量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沒有必然的聯(lián)系． (1)v大，a不一定大，比如勻速直線飛行的飛機速度很大，但加速度卻為零；v小，a也不一定小，如射擊時火藥爆炸瞬間，子彈的速度v可以看成零，這時加

5、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)速度變化量大(或速度的變化率大)，加速度才大． 例1　(多選)由加速度的定義式a＝可知(　　) A．a(chǎn)與Δv成正比，與Δt成反比 B．物體的加速度大小可根據(jù)Δv與Δt的比值計算出來 C．a(chǎn)的方向與Δv的方向相同，與v的方向無關 D.叫速度的變化率，就是加速度 答案　BCD 解析　公式a＝是加速度的定義式，是采用比值定義法定義的，不是決定式，所以a與Δv、Δt無關，只是a的大小可根據(jù)Δv與Δt的比值計算出來

6、，且a的方向與Δv的方向相同，與v的方向無關，故A錯誤，B、C正確；是速度的變化率，根據(jù)加速度的定義可知，就是加速度，故D正確． 例2　(2019·淇濱高中月考)足球以8m/s的速度飛來，運動員把它以12 m/s的速度反向踢出，踢球時間為0.2s，設球飛來的方向為正方向，則足球在被踢出這段時間內(nèi)的加速度是(　　) A．－100 m/s2 B．100 m/s2 C．20 m/s2 D．－20 m/s2 答案　A 解析　由題意知v0＝8m/s，vt＝－12 m/s，根據(jù)加速度的定義式得a＝＝m/s2＝－100 m/s2，負號表示足球加速度方向與初速度方向相反，選項B、C、D錯誤，A正確．

7、 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． 針對訓練1　如圖1，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100km/h，只需4.2s(結果保留三位有效數(shù)字)． 圖1 (1)求該品牌跑車的平均加速度大?。? (2)假設普通私家車的平均加速度為3m/s2，求它由靜止加速至100 km/h需要的時間． 答案　(1)6.61m/s2　(2)9.26s 解析　(1)v＝100 km/h＝ m/s≈27.78 m/s，平均加速度a＝＝ m/

8、s2≈6.61 m/s2； (2)所需時間t′＝＝＝9.26s. 二、加速度方向與速度方向的關系 如圖2為蜻蜓、火箭的運動示意圖． 圖2 圖甲：以8m/s的速度飛行的蜻蜓能在0.7s內(nèi)停下來． 圖乙：火箭發(fā)射10s內(nèi)速度由0增加到100m/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)11.4m/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

9、同． (3)在直線運動中，當加速度方向與速度方向相同時，物體做加速運動；當加速度方向與速度方向相反時，物體做減速運動． 1．判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?。矬w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系來判斷．例如做直線運動的物體，某時刻物體的速

10、度v＝－5m/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勻加速直線運動． 例3　一質(zhì)點自原點開始在x軸上運動，初速度v0>0，加速度a>0，當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a＝0時，速度達到最大，位移不斷增大 D．速度不斷減小，當a＝0時，位移達到最大值 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，當加速度減小時，相同時間內(nèi)速度的增加量減小，當a＝0時，速度達到最大值，位移不斷增大． 例4　物體A

11、、B做直線運動，A的加速度為3m/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 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系，故不能確定它們是做加速運動還是做減速運動，C、D錯． 1．物體存在加速度，表明物體在做變速運動，但不一定

12、做加速運動． 2．物體做加速運動還是做減速運動，不能根據(jù)加速度的正、負來判斷，要根據(jù)加速度的方向與速度的方向的關系來判斷． 1．(對加速度的理解)(多選)下列關于加速度的描述中，正確的是(　　) A．加速度在數(shù)值上等于單位時間內(nèi)速度的變化 B．當加速度與速度方向相同且又減小時，物體做減速運動 C．速度方向為正，加速度方向可能為負 D．速度變化越來越快，則加速度越來越大 答案　ACD 解析　由加速度的定義可知，A正確；加速度與速度方向相同時，雖然加速度減小，但仍是加速，B錯誤；速度方向為正，加速度的方向可正可負，C正確；速度變化越快，加速度越大，D正確． 2．(加速度、速度

13、、速度變化量的比較)(2018·朔州市高一檢測)在下面所說的運動情況中，不可能出現(xiàn)的是(　　) A．物體在某一時刻運動速度很大，并且加速度很大 B．物體在某一時刻運動速度很小，而加速度很大 C．物體在某一時刻速度為0，而加速度不為0 D．做變速直線運動的物體，加速度方向與運動方向相同，當物體加速度減小時，其速度也減小 答案　D 3．(加速度對運動的影響)(多選)雨滴從高空由靜止開始沿直線下落，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

14、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?，A、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)2016年6月24日至26日，世界女排大獎賽在中國香港站的比賽中某運動員跳起將速度為20m/s水平飛來的排球迎面擊出，排球以30 m/s的速率水平返回(如圖3)，假設排球被擊打過程中的平均加速度大小為200m/s2，則運動員對排球的擊打時間為(　　) 圖3 A．0.05s B．0.25s C．0.1

15、s D．0.15s 答案　B 解析　規(guī)定初速度方向為正方向． 根據(jù)加速度的定義式a＝＝ 得：Δt＝＝s＝0.25s. 一、選擇題 考點一　加速度 1．對于一個做勻減速直線運動的物體，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a為負值時，vt逐漸變小，所以B、C、D錯誤，A正確． 2．關于加速度的概念，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．

16、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；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，當加速度增大時(　　) A．汽車速度增加得越來越慢 B．汽車速度增加得越來越快 C．汽車速度減小得越來越快 D．汽車速度減小得越來越慢 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． 4．(多選)

17、(2018·杭州市期中)一質(zhì)點某時刻的速度大小為2m/s,2 s后的速度大小變?yōu)? m/s，則下列判斷正確的是(　　) A．該質(zhì)點的速度變化量的大小一定為2m/s B．該質(zhì)點的速度變化量的大小可能大于2m/s C．該質(zhì)點的加速度大小一定為1m/s2 D．該質(zhì)點的加速度大小可能大于1m/s2 答案　BD 解析　規(guī)定初速度方向為正方向，則初速度v0＝2m/s，而末速度可能是vt＝4 m/s，也可能是vt′＝－4m/s，故速度變化量Δv可能為2 m/s或－6 m/s，選項A錯誤，B正確；根據(jù)加速度的定義式a＝可得，加速度可能為1m/s2或－3 m/s2，選項C錯誤，D正確． 考點二　速

18、度　速度變化量和加速度的對比 5．(多選)如圖1所示，結合圖片中說明的情景及數(shù)據(jù)，以下判斷正確的是(　　) 圖1 A．高速行駛的磁懸浮列車的加速度可能為零 B．汽車剎車至靜止時，如果初速度很大，其加速度一定也很大 C．在炮膛中點燃火藥后的炮彈的瞬時速度、加速度可能均為零 D．百米賽跑中，運動員起跑時速度很小，但加速度很大 答案　AD 6．(2019·長春外國語學校月考)關于速度與加速度的關系，下列說法正確的是(　　) A．物體的速度為零，則物體的加速度也為零 B．物體速度的方向，就是物體加速度的方向 C．物體的速度變化越大，則物體的加速度越大 D．物體的速度變化越快

19、，則物體的加速度越大 答案　D 7．(多選)關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 噴氣式飛機著陸后滑行－5～－8 無軌電車起步約1.8 汽車急剎車－

20、4～－6 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．噴氣式飛機著陸后滑行過程中的加速度方向與速度方向相反 答案　D 9.如圖2所示，一個彈性小球在光滑水平面上以5m/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0.01s，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2 A．2 m/s,200 m/s2 B．8 m/s，－800 m/s2 C．8 m/s,800 m/s2 D．－8 m/

21、s，－800 m/s2 答案　D 二、非選擇題 10．一質(zhì)點以某一加速度沿直線從A點勻加速運動到B點，在A點時速度為3m/s，到B點時速度變?yōu)?2 m/s，此過程歷時6s；到B點后又以另一加速度沿直線勻減速運動到C點并停下來，此過程歷時6s．求： (1)質(zhì)點從A點到B點的過程中加速度的大?。? (2)質(zhì)點從B點到C點的過程中的加速度． 答案　(1)1.5m/s2　(2)2 m/s2，方向由C指向B 解析　(1)由A到B的過程中，a1＝＝m/s2＝1.5 m/s2. (2)由B到C的過程中，a2＝＝m/s2＝－2 m/s2， 負號表示加速度方向與B點的速度方向相反，即由C指向B.

22、 11.為了測定氣墊導軌上滑塊的加速度，某同學在滑塊上安裝了寬度d＝2 cm的遮光板，如圖3所示．然后利用氣墊導軌和數(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＝0.1s，通過第二個光電門的時間為Δt2＝0.05s，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＝2s，試計算滑塊的加速度大小． 圖3 答案　0.1m/s2 解析　設遮光板通過兩光電門的速度分別為v0、vt， 則v0＝＝m/s＝0.2 m/s， vt＝＝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. 12.如圖4所示，足球運動員在點球時，球獲得30

23、m/s的速度并做勻速直線運動．設腳與球作用時間為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的速度沿原路彈回，求： 圖4 (1)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?。? 答案　(1)300m/s2　(2)400 m/s2 解析　(1)設點球后瞬間球飛行的方向為正方向， 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， 負號表示加速度方向與規(guī)定的正方向相反． 12