第一章 运动的描述
第四节 速变化快慢的描述——加速度(第二课时)
一、学习目标
1.通过任务1及其活动,学会利用 v t图像比较加速度的大小和方向,明确物理图像包含的信息。(科学思维、科学态度与责任)
2.通过任务2及其活动,体会加速度在实际生活中的应用。(科学思维、科学态度与责任)
二、合作探究 深度学习
任务1 :从 v t图像看加速度
情境引入
图1和图2中分别描绘了物体A 、 B、C在一段时间内的v t图像。
问题引领.1.根据图1中物体 A的v t 图像,运用数学知识比较A在Δt1 、 Δt2 和Δt3 时间内的加速度。
2.根据图2中的v t 图像比较物体B 、 C的加速度。
3.如何从v t图像直观地比较物体的加速度?
知识生成.:v t 图像的斜率表示①_________,斜率越大,物体速度变化②_______,加速度越大。斜率为负值,则加速度的方向为③_________。
应用探究:
[活动1].问题讨论:
(1)甲、乙两个质点的速度—时间图像如图所示,你能求出甲、乙两质点的加速度吗?若能,请求出它们的加速度。
[活动2].变化的加速度
例1 (多选)图1、图2分别是甲、乙两质点运动的 v t 图像,下列说法正确的是( ) 。
A.质点甲的速度每 1 s都增加了5 cm/s B.质点甲的加速度越来越大
C.质点乙的速度一直在增加 D.质点乙的加速度一直在增加
归纳总结
当v t图像是直线时,其斜率不变,加速度不变,当 v t 图像是曲线时,各点切线的斜率等于加速度。
任务2: 加速度在实际生活中的意义
情境引入
实际生活中很多物体都在做变速运动,其加速度往往相差很大。
看课本P27表:一些运动物体的加速度
问题引领:1.在奥运会上观看百米赛跑后,有人说“苏炳添跑得真快”,也有人说“苏炳添起跑真快”,这两种说法有什么区别?
2.我们说汽车加速性能好是指速度大还是加速度大?说磁悬浮列车跑得快是指加速度大还是速度大?
应用探究.[活动1].加速度的计算
例2 足球运动员在罚点球时,用脚踢球使球获得40m/s 的速度并做匀速直线运动;设脚与球作用时间为0.1s ,球又在空中飞行1s后被守门员挡住,守门员双手与球接触时间为0.2s,且球被挡出后以大小为10m/s的速度沿原路弹回,求:
罚点球瞬间,球的加速度。
守门员挡球瞬间,球的加速度。
达标练习
1.关于加速度和速度的关系,下列说法正确的是( )
A.速度很大,加速度可能很小 B.速度为零,加速度一定为零
C.加速度为零,物体一定静止不动 D.加速度不为零,速度一定不为零
2.一足球以12m/s的速度飞来,被一脚踢回,踢出时速度大小为24m/s,球与脚接触时间为0.1s,则此过程中足球的加速度为( )
A.120m/s2,方向与踢出方向相同 B.360m/s2,方向与踢出方向相同
C.120m/s2,方向与飞来方向相同 D.360m/s2,方向与飞来方向相同
3.下列各组物理量中,都是矢量的是( )
A.位移、时间、加速度 B.速度、加速度、路程
C.速度、加速度、位移
D.路程、时间、位移
4.做直线运动的物体,其v-t图像如图所示,下列判断不正确的是( )
物体在1s末改变运动方向
B.物体在前3s内运动方向不变
物体在3s末运动方向改变
D.物体在2s时的速度大小为2m/s
5.如图所示是A、B两物体做直线运动的v t图像,则下列说法中正确的是( )
A.物体A做匀速直线运动
B.物体B做减速直线运动
C.物体A的加速度为正值,B的加速度为负值,所以A的加速度大于B的加速度
D.物体B的速度变化比A的速度变化快
6.甲、乙两个物体在同一直线上运动,它们的速度图像如图所示,下列说法正确的是( )
A.在0~t1时间内,甲的加速度大于乙的加速度,且方向相反
B.在0~t1时间内,甲、乙的加速度方向相同
C.在0~t2时间内,甲、乙的运动方向相同
D.在0~t2时间内,甲的加速度大于乙的加速度,且方向相同
7.(多选)在下列四个图像中,t0时间内,加速度发生变化的是( )
8(多选).某物体沿一直线运动,其v—t图象如图,说法中正确的是( )
A.第2s内和第3s内速度方向相反
B.第3s内和第4s内的加速度方向相反
C.第3s内速度方向与加速度方向相反
D.第5s内速度方向与加速度方向相反
9.如图所示为某一质点直线运动的v-t图像,由图可知物体
(1)在0-2秒内速度变化量为______,加速度为______;
(2)在3-4秒内速度变化量为______,加速度为______;
(3)质点在1秒末的速度是______;
(4)质点在5秒末的速度是______。
10.如图所示,弹丸和足球的初速度均为v1=10m/s,方向水平向右.设它们与木板作用的时间都是0.1s,那么:
(1)子弹击穿木板后速度大小变为7m/s,方向不变,求弹丸击穿木板时的加速度大小及方向;
(2)足球与木板作用后反向弹回的速度大小为7m/s,求足球与木板碰撞反弹时的加速度大小及方向。
参考答案
1.A 【详解】A.物体高速匀速直线运动时,速度很大,加速度为0,故A正确;
BD.速度为零,加速度不一定为零,如竖直上抛运动的最高点,速度为零,加速度为重力加速度,故BD错误; C.加速度为零,说明物体的速度不发生变化,故物体可以做匀速直线运动或静止,故C错误。故选A。
2.B 【详解】规定初速度的方向为正方向,则加速度,负号表示加速度的方向与初速度方向相反,与踢出方向相同.所以ACD错误,B正确.故选B.
3.C 【详解】A.位移和加速度既有大小,又有方向是矢量,时间只有大小,没有方向是标量,故A错误; B.速度和加速度既有大小,又有方向是矢量,路程只有大小,没有方向是标量,故B错误; C.速度、加速度和位移既有大小,又有方向是矢量,故C正确; D.位移既有大小,又有方向是矢量,路程和时间只有大小,没有方向是标量,故D错误。 故选C。
4.A 【详解】AB. v-t图像纵坐标的正负表示速度的方向,由图可知,物体在运动方向都没有发生改变,均朝着正方向运动,A错误,B正确; C.物体在朝着正方向运动,朝着负方向运动,则物体在3s末运动方向改变,C正确; D.物体在的加速度为 物体在2s时的速度大小为D正确;
本题选择不正确的,故选A。
5、答案:AD 解析:A错:由题图可知,物体A的速度随时间均匀增加,物体A做加速直线运动;B错:物体B沿负方向运动,速度随时间均匀增加,做加速直线运动;C错:v t图像斜率的绝对值表示加速度的大小,图中B的斜率绝对值较大,则A的加速度小于B的加速度;D对:B的加速度大,则B的速度变化比A的速度变化快.
6、解析:选B 由v t图像的斜率知,0~t2时间内,甲的加速度小于乙的加速度,两者的加速度方向相同,A、D错,B对;0~t2时间内,甲一直向正方向运动,0~t1时间内,乙向负方向运动,t1~t2时间内,乙向正方向运动,C错。
7.【答案】BD【解析】v-t图像的斜率表示加速度,A、C项斜率不变,加速度不变,B、D项斜率变化,加速度变化。故B、D项正确。
8、CD 【解析】第2s内和第3s内速度都为正值,即都是向着正方向运动,所以A错误第2s内做加速运动,第3s内做减速运动,而且这两秒内的速度方向相同,所以加速度方向相反,故BC正确.第5s内物体做反方向减速运动,所以第5s内速度方向与加速度方向相反,故D正确.
9.4m/s 2m/s2 -4m/s -4m/s2 2m/s -2m/s
【解析】(1)[1]由图可知,在0-2秒内速度变化量为
加速度为
(2)在3-4秒内速度变化量为△v3=-4m/s 加速度为
(3)由图可知,质点在1秒末的速度是2m/s;
(4)由图可知,质点在5秒末的速度是-2m/s
10.(1)30m/s2,向与初速度方向相反;(2)170m/s2,向与初速度方向相反
【详解】(1)设弹丸初速度方向为正方向,则知弹丸的初速度为 末速度为
根据加速度的定义知,此过程中弹丸的加速度