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第一章 描述运动的基本概念
速度变化快慢的描述——加速度(二)
“它运动了多远”
“它运动得多快”
“它启动得多快”
“位移大”
“速度大”
“加速度大”
对运动的物体而言,可以问“它运动了多远”,这是路程或位移的概念;也可以问“它运动得多快”,这是速度的概念。然而,在生活用语中,却没有与加速度对应的词语。
日常生活中一般只有笼统的“快”和“慢”,这里有时指的是速度,有时模模糊糊地指的是加速度。你能分别举出这样的例子吗?
物体运动的判断
大街上,车辆如梭,有加速的,有减速的,有来有往。汽车做加速运动时,加速度的方向与速度方向有什么关系?减速运动时呢?
汽车做加速运动时,加速度方向与速度方向相同;汽车做减速运动时,加速度方向与速度方向相反。
物体做加速或减速运动的判断
速度为正,加速度为正
速度为正,加速度为负
速度为负,加速度为负
速度为负,加速度为正
正向加速
正向减速
反向减速
反向加速
O
x
a
v2
v1
O
x
a
v2
v1
O
x
a
v2
v1
O
x
a
v2
v1
(1)物体速度为正值时,加速度可能为负值。( )
(2)物体的加速度为正值,物体一定加速,物体的加速度为负值,物体一定减速。( )
(3)加速度为零,速度一定为零。( )
×
×
√
1.一质点自原点开始在x轴上运动,初速度v0>0,加速度a>0,且a值不断减小直至为零,则质点的
A.速度不断减小,位移不断减小
B.速度不断减小,位移不断增大
C.速度不断增大,当a=0时,速度达到最大,位移不断增大
D.速度不断减小,当a=0时,位移达到最大值
√
2.(多选)(2023·湖北武汉洪山中学高一期末)我国新研制的隐形战机歼-20已经开始挂弹飞行。在某次试飞中,由静止开始加速,当加速度a不断减小至零时,战机刚好起飞,则此过程中战机的
A.速度不断增大,速度的变化率不断减小
B.速度不断增大,速度的变化率不变
C.速度增大得越来越快,位移增大得越来越慢
D.速度增大得越来越慢,位移增大得越来越快
√
√
从v-t图像看加速度
如何获得v-t图像
从v-t图像可以得到哪些信息?
可以得到加速度吗?
v-t 图像为直线
可以从v-t图像得到物体的加速度吗
数学意义 如图,斜率
如图所示是甲、乙两个质点的v-t 图像。
(1)根据图中数据求出图像的斜率;
(2)由加速度定义分析在v-t 图像中加速度a与斜率的关系;
(3)试说明v-t 图像中图线的“陡”和“缓”与加速度有什么关系?
图像“陡”说明加速度大,图像“缓”说明加速度小。
如图,v-t图像是曲线,思考下列问题:
(1)此过程中,物体的速度大小如何变化?加速度怎么变化?
Δt
Δt
Δv
Δv′
结论:切线的斜率粗略反映了速度的变化快慢
v-t 图像为曲线
变大 变小
(2)如何得到A点对应时刻的加速度?
Δt
Δv
Δt趋近于0时,这段加速度可视为该点的瞬时加速度.
极限思想
A
结论 :v-t图像某点切线的斜率反映瞬时加速度.
联想:与x-t图像切线斜率反映瞬时速度类似.
A点的切线的斜率表示该时刻的加速度.
在直线运动中,如果物体的加速度逐渐变小,物体的速度是否一定减小?如果物体的加速度逐渐变大,物体的速度是否一定变大?(可以画v-t图像定性分析)
加速度逐渐减小时,物体的速度可能增大,也可能减小;
加速度逐渐增大时,物体的速度可能增大,也可能减小.
v
t
O
t
O
v
3.如图是做直线运动的某质点的v-t图像,请分析:
(1)质点在0~4 s、4~8 s、8~10 s、10~12 s内分别做什么运动?
(2)在0~12 s内,哪段时间该质点的加速度最大?
(3)在0~4 s、8~10 s、10~12 s内质点的加速
度分别为多少,并说明加速度的方向。
答案 (1) 0~4 s 质点沿正方向做加速直线运动;4~8 s质点沿正方向做匀速直线运动;8~10 s质点沿正方向做减速直线运动;10~12 s质点沿负方向做加速直线运动。
答案 (2) 8~12 s内倾斜直线最陡,质点的加速度最大。
(3) 0~4 s 加速度为2.5 m/s2 ,方向与速度方向相同,沿正方向;8~10 s加速度为-5 m/s2 ,方向与速度方向相反,沿负方向;10~12 s加速度为-5 m/s2 ,方向与速度方向相同,沿负方向。
3.如图是做直线运动的某质点的v-t图像,请分析:
(1)质点在0~4 s、4~8 s、8~10 s、10~12 s内分别做什么运动?
(2)在0~12 s内,哪段时间该质点的加速度最大?
(3)在0~4 s、8~10 s、10~12 s内质点的加速
度分别为多少,并说明加速度的方向。
4.(多选)某物体沿直线运动,其v-t图像如图所示,下列说法正确的是
A.第1 s内和第2 s内物体的加速度大小相等
B.第1 s内和第2 s内物体的加速度方向相反
C.第3 s内物体的速度方向和加速度方向相同
D.第2 s末物体的加速度为零
√
√
√
5.(2023·湖南衡阳高一期末)跳伞运动员从高空悬停的直升机上跳下,运动员沿竖直方向运动的v-t图像如图所示,下列说法正确的是
A.0~10 s内,运动员做加速度逐渐减小的加速运动
B.15 s以后运动员处于静止状态
C.0~15 s内,运动员的加速度方向始终与速度方向相同
D.运动员在10~15 s内的平均加速度等于2 m/s2
√
1.
2.v-t图像是曲线,纵轴数值的绝对值表示速度的大小,某点切线的斜率反映瞬时加速度。
3.物体加速或减速只与a和v0的方向有关,与a的大小无关。
4.速度变化快慢只与a的大小有关,与a和v0的方向无关。
应用v-t
图像分析
运动情况
⑥ a、v反向:
减速
③斜率的大小:加速度的大小
④斜率的正负:加速度的方向
①纵坐标正负:运动方向
②纵坐标绝对值:
速度大小
⑤ a、v同向:
加速
t
O
v
A
B
C
D
加速度
加速度方
向及计算
定义
v-t图像
物体运
动判断
定义式
(比值法定义)
物理意义
方向与Δv一致
a=(v2-v1)/Δv
a、v是否同向
反应加减速
a的大小反应速度
变化快慢
确定加减速
确定正反向运动
确定加速度