第五节 加速度
第1课时 加速度的概念及计算
[学习目标] 1.理解加速度的概念,能用公式a=进行定量计算(重点)。2.掌握加速度的方向与速度变化量Δv的方向相同。3.能区别速度、速度变化量、加速度的不同含义(难点)。
一、速度变化量
看图回答问题(以向右为运动的正方向)。
(1)速度变化量定义式:Δv= 。
(2)请分别把甲物体和乙物体的速度变化量在图中表示出来,并写出数据。
(3)两物体的速度变化量相同吗?你能得到什么结论?
____________________________________________________________________________________________
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例1 下列说法正确的是( )
A.速度是矢量,速度的变化量是标量
B.甲物体的速度变化量为3 m/s,乙物体的速度变化量为-5 m/s,甲物体的速度变化量大
C.一小球以10 m/s的速度与墙相撞,弹回时速度大小也为10 m/s,小球的速度变化量的大小为20 m/s
D.一汽车以10 m/s的速度开始刹车,一段时间后速度变为2 m/s,则汽车的速度变化量为8 m/s
二、加速度
不同物体的运动速度往往不相同,同一物体的运动快慢也常常是变化的。下表列举了几个物体的运动速度的变化情况。填写下表,并回答下列问题:
自行车 下坡 公共汽 车出站 火车 出站
初速度v1/(m·s-1) 2 0 0
所用时间t/s 3 3 100
末速度v2/(m·s-1) 7 6 20
速度的变化量Δv/(m·s-1)
速度的变化率/(m·s-2)
(1)各物体中,速度变化最大的是 。
(2)哪个物体的速度变化最快?说出你判断的依据。
(3)速度变化量越大的物体,其速度变化越快吗?
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1.定义:加速度等于 ,用符号a表示。
2.定义式:a= ,
vt:结束时刻的速度,称为末速度
v0:开始时刻的速度,称为初速度。
3.物理意义:描述物体速度变化的 。
4.单位:在国际单位制中加速度的单位是 ,符号: 。
5.加速度是速度的 ,所以加速度越大,速度的变化率越大;加速度越小,速度的变化率越小。
6.速度的任何变化,不论是速度的 ,减小还是方向的变化,都会有加速度。
1.有人根据加速度的定义式a=,认为“a与Δv成正比,与Δt成反比”对吗?为什么?
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2.举例说明:
(1)有没有速度很大,但加速度很小的运动?
(2)有没有速度很小,但加速度很大的运动?
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(1)物体的速度越大,加速度一定越大。( )
(2)物体速度变化量越大,加速度一定越大。( )
(3)速度很大的物体,其加速度有可能很小,但不能为零。( )
(4)加速度很大时,物体运动的速度可能很小。( )
例2 关于加速度,下列说法正确的是( )
A.物体的速度大,加速度一定大
B.物体的速度变化越快,加速度就越大
C.物体的速度变化量越大,加速度就越大
D.物体的速度不为零,则加速度一定不为零
三、加速度的方向及加速度的计算
一辆汽车做直线运动,原来的速度是v1,经过一小段时间Δt后,速度变为v2,试在图中标出速度变化Δv的方向及加速度的方向。
1.加速度是矢量,不仅有大小,而且有 ,加速度的方向跟 的方向相同。
2.在直线运动中,若取初速度的方向为正方向。
在加速直线运动中加速度的方向与初速度方向 ,a为 值;
在减速直线运动中加速度的方向与初速度方向相反,a为 值。
3.如果物体的加速度 ,该物体的运动就是匀变速运动。匀变速运动又分为 和 。
4.加速度也有平均加速度和瞬时加速度之分,在匀变速运动中,速度随时间均匀变化,其瞬时加速度与一段时间内的平均加速度 。
(1)加速度方向一定与速度方向相同。( )
(2)加速度方向可能与速度方向相反。( )
(3)加速度方向与速度变化量方向相同。( )
(4)伞兵着陆时加速度是-25 m/s2,赛车起步时的加速度是4.5 m/s2,则赛车加速度大于伞兵加速度。( )
例3 如图所示,足球运动员在罚点球时,设脚与球的作用时间为0.1 s,若球获得30 m/s的速度并做匀速直线运动,又在空中飞行0.3 s后被守门员挡出,守门员双手与球接触时间为0.1 s,且球被挡出后以10 m/s的速度沿原路弹回,求:
(1)罚点球的瞬间,球的加速度的大小;
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(2)守门员接触球的瞬间,球的加速度。
____________________________________________________________________________________________
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1.加速度的计算方法
(1)规定正方向。一般选初速度v1的方向为正方向。
(2)判定v2的方向,确定v2的符号。
(3)利用公式a=计算。要注意速度反向情况下速度变化量的计算。
2.速度v、速度变化量Δv与加速度a的比较
项目 速度v 速度的变化量Δv 加速度a
物理意义 表示物体运动的快慢和方向 表示物体速度变化的大小和方向 表示物体速度变化的快慢和方向
定义式(或表达式) v= Δv=v2-v1 a=
方向 物体运动的方向 由初、末速度决定 与Δv方向相同
联系 三者无必然联系。速度v很大,速度的变化量Δv可能很小,甚至为0,加速度a也可大可小
答案精析
一、
(1)v2-v1
(2)
(3)不相同,两物体速度变化量大小相等、方向不同,变化量有方向为矢量,可以用速度变化量的正负表示它的方向。Δv为正表示与规定的正方向相同;Δv为负表示与规定的正方向相反。
例1 C [速度、速度的变化量都是矢量,正负号表示方向,所以乙物体的速度变化量大,A、B错误;以初速度方向为正方向,小球速度变化量Δv=v2-v1=(-10-10) m/s=-20 m/s,即大小为20 m/s,方向与初速度方向相反,C正确;汽车的速度变化量Δv=v2-v1=(2-10) m/s=-8 m/s,D错误。]
二、
5 6 20 2 0.2
(1)火车 (2)公共汽车;它的最大 (3)不是,速度变化快慢还与时间有关
梳理与总结
1.物体速度的变化(Δv=vt-v0)与发生这一变化所用时间t之比
2.
3.快慢
4.米每二次方秒 m/s2或m·s-2
5.变化率
6.增大
讨论与交流
1.不对,a=是按比值定义法定义的物理量,与Δv、Δt无关。
2.(1)速度v大,加速度a可能很小,甚至为零,比如匀速飞行的飞机速度很大,但加速度却为零。
(2)速度v小,加速度a可能很大,如射击时,子弹的速度v为零,但这时加速度却很大。
易错辨析
(1)× (2)× (3)× (4)√
例2 B [物体的速度和加速度没有必然的联系,速度大可能加速度很小,如高速匀速运行的列车,速度很大,加速度为0,故A、D错误;加速度是描述物体速度变化快慢的物理量,物体的速度变化越快,加速度就越大,故B正确;物体加速度的大小与速度变化量和时间无关,则物体的速度变化量越大,加速度不一定大,故C错误。]
三、
加速运动时,加速度方向与速度方向相同,与速度变化量方向也相同;减速运动时,加速度方向与速度方向相反,与速度变化量方向相同。
梳理与总结
1.方向 速度变化量Δv
2.相同 正 负
3.保持不变 匀变速直线运动 匀变速曲线运动
4.相同
易错辨析
(1)× (2)√ (3)√ (4)×
例3 见解析
解析 规定罚点球后球获得的速度的方向为正方向。
(1)罚点球的瞬间,球的加速度大小为:
a1== m/s2=300 m/s2。
(2)守门员接触球的瞬间,球的加速度为:a2== m/s2
=-400 m/s2,
即球的加速度的大小为400 m/s2,方向与球被踢出时的方向相反。(共53张PPT)
DIYIZHANG
第一章
第1课时 加速度的概念及计算
1.理解加速度的概念,能用公式a=进行定量计算(重点)。
2.掌握加速度的方向与速度变化量Δv的方向相同。
3.能区别速度、速度变化量、加速度的不同含义(难点)。
学习目标
一、速度变化量
二、加速度
课时对点练
三、加速度的方向及加速度的计算
内容索引
速度变化量
一
看图回答问题(以向右为运动的正方向)。
(1)速度变化量定义式:Δv= 。
v2-v1
(2)请分别把甲物体和乙物体的速度变化量在图中表示出来,并写出数据。
答案
(3)两物体的速度变化量相同吗?你能得到什么结论?
答案 不相同,两物体速度变化量大小相等、方向不同,变化量有方向为矢量,可以用速度变化量的正负表示它的方向。Δv为正表示与规定的正方向相同;Δv为负表示与规定的正方向相反。
下列说法正确的是
A.速度是矢量,速度的变化量是标量
B.甲物体的速度变化量为3 m/s,乙物体的速度变化量为-5 m/s,甲物体
的速度变化量大
C.一小球以10 m/s的速度与墙相撞,弹回时速度大小也为10 m/s,小球的
速度变化量的大小为20 m/s
D.一汽车以10 m/s的速度开始刹车,一段时间后速度变为2 m/s,则汽车
的速度变化量为8 m/s
例1
√
速度、速度的变化量都是矢量,正负号表示方向,所以乙物体的速度变化量大,A、B错误;
以初速度方向为正方向,小球速度变化量Δv=v2-v1=(-10-10) m/s=-20 m/s,即大小为20 m/s,方向与初速度方向相反,C正确;
汽车的速度变化量Δv=v2-v1=(2-10) m/s=-8 m/s,D错误。
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加速度
二
不同物体的运动速度往往不相同,同一物体的运动快慢也常常是变化的。下表列举了几个物体的运动速度的变化情况。填写下表,并回答下列问题:
自行车下坡 公共汽车出站 火车出站
初速度v1/(m·s-1) 2 0 0
所用时间t/s 3 3 100
末速度v2/(m·s-1) 7 6 20
速度的变化量Δv/(m·s-1)
5
6
20
2
0.2
自行车下坡 公共汽车出站 火车出站
初速度v1/(m·s-1) 2 0 0
所用时间t/s 3 3 100
末速度v2/(m·s-1) 7 6 20
速度的变化量Δv/(m·s-1)
5
6
20
2
0.2
(1)各物体中,速度变化最大的是 。
火车
自行车下坡 公共汽车出站 火车出站
初速度v1/(m·s-1) 2 0 0
所用时间t/s 3 3 100
末速度v2/(m·s-1) 7 6 20
速度的变化量Δv/(m·s-1)
5
6
20
2
0.2
(2)哪个物体的速度变化最快?说出你判断的依据。
答案 公共汽车;它的最大
自行车下坡 公共汽车出站 火车出站
初速度v1/(m·s-1) 2 0 0
所用时间t/s 3 3 100
末速度v2/(m·s-1) 7 6 20
速度的变化量Δv/(m·s-1)
5
6
20
2
0.2
(3)速度变化量越大的物体,其速度变化越快吗?
答案 不是,速度变化快慢还与时间有关
1.定义:加速度等于_____________________________________________
______,用符号a表示。
2.定义式:a=________,
vt:结束时刻的速度,称为末速度
v0:开始时刻的速度,称为初速度。
3.物理意义:描述物体速度变化的 。
4.单位:在国际单位制中加速度的单位是 ,符号:_______
______。
梳理与总结
物体速度的变化(Δv=vt-v0)与发生这一变化所用时间t
之比
快慢
米每二次方秒
m/s2或
m·s-2
5.加速度是速度的 ,所以加速度越大,速度的变化率越大;加速度越小,速度的变化率越小。
6.速度的任何变化,不论是速度的 ,减小还是方向的变化,都会有加速度。
变化率
增大
1.有人根据加速度的定义式a=,认为“a与Δv成正比,与Δt成反比”对吗?为什么?
讨论与交流
答案 不对,a=是按比值定义法定义的物理量,与Δv、Δt无关。
2.举例说明:
(1)有没有速度很大,但加速度很小的运动?
答案 速度v大,加速度a可能很小,甚至为零,比如匀速飞行的飞机速度很大,但加速度却为零。
(2)有没有速度很小,但加速度很大的运动?
答案 速度v小,加速度a可能很大,如射击时,子弹的速度v为零,但这时加速度却很大。
(1)物体的速度越大,加速度一定越大。( )
(2)物体速度变化量越大,加速度一定越大。( )
(3)速度很大的物体,其加速度有可能很小,但不能为零。( )
(4)加速度很大时,物体运动的速度可能很小。( )
×
√
×
×
关于加速度,下列说法正确的是
A.物体的速度大,加速度一定大
B.物体的速度变化越快,加速度就越大
C.物体的速度变化量越大,加速度就越大
D.物体的速度不为零,则加速度一定不为零
例2
√
物体的速度和加速度没有必然的联系,速度大可能加速度很小,如高速匀速运行的列车,速度很大,加速度为0,故A、D错误;
加速度是描述物体速度变化快慢的物理量,物体的速度变化越快,加速度就越大,故B正确;
物体加速度的大小与速度变化量和时间无关,则物体的速度变化量越大,加速度不一定大,故C错误。
返回
加速度的方向及加速度的计算
三
一辆汽车做直线运动,原来的速度是v1,经过一小段时间Δt后,速度变为v2,试在图中标出速度变化Δv的方向及加速度的方向。
答案 加速运动时,加速度方向与速度方向相同,与速度变化量方向也相同;减速运动时,加速度方向与速度方向相反,与速度变化量方向相同。
1.加速度是矢量,不仅有大小,而且有 ,加速度的方向跟________
______的方向相同。
2.在直线运动中,若取初速度的方向为正方向。
在加速直线运动中加速度的方向与初速度方向 ,a为 值;
在减速直线运动中加速度的方向与初速度方向相反,a为 值。
3.如果物体的加速度 ,该物体的运动就是匀变速运动。匀变速运动又分为 和 。
4.加速度也有平均加速度和瞬时加速度之分,在匀变速运动中,速度随时间均匀变化,其瞬时加速度与一段时间内的平均加速度 。
梳理与总结
方向
速度变化
量Δv
相同
正
负
保持不变
匀变速直线运动
匀变速曲线运动
相同
(1)加速度方向一定与速度方向相同。( )
(2)加速度方向可能与速度方向相反。( )
(3)加速度方向与速度变化量方向相同。( )
(4)伞兵着陆时加速度是-25 m/s2,赛车起步时的加速度是4.5 m/s2,则赛车加速度大于伞兵加速度。( )
×
√
√
×
如图所示,足球运动员在罚点球时,设脚与球的作用时间为0.1 s,若球获得30 m/s的速度并做匀速直线运动,又在空中飞行0.3 s后被守门员挡出,守门员双手与球接触时间为0.1 s,且球被
挡出后以10 m/s的速度沿原路弹回,求:
(1)罚点球的瞬间,球的加速度的大小;
例3
答案 见解析
规定罚点球后球获得的速度的方向为正方向。
罚点球的瞬间,球的加速度大小为:
a1== m/s2=300 m/s2。
(2)守门员接触球的瞬间,球的加速度。
答案 见解析
守门员接触球的瞬间,球的加速度为:
a2== m/s2=-400 m/s2,
即球的加速度的大小为400 m/s2,方向与球被踢出时的方向相反。
1.加速度的计算方法
(1)规定正方向。一般选初速度v1的方向为正方向。
(2)判定v2的方向,确定v2的符号。
(3)利用公式a=计算。要注意速度反向情况下速度变化量的计算。
总结提升
2.速度v、速度变化量Δv与加速度a的比较
总结提升
项目 速度v 速度的变化量Δv 加速度a
物理意义 表示物体运动的快慢和方向 表示物体速度变化的大小和方向 表示物体速度变化的快慢和方向
定义式(或表达式) Δv=v2-v1
方向 物体运动的方向 由初、末速度决定 与Δv方向相同
联系 三者无必然联系。速度v很大,速度的变化量Δv可能很小,甚至为0,加速度a也可大可小 返回
课时对点练
四
考点一 加速度
1.(多选)(2023·揭阳市高一期中)由加速度的定义式a=可知
A.a与Δv成正比,与Δt成反比
B.物体的加速度大小可根据Δv与Δt的比值来计算
C.也叫速度的变化率
D.a的方向与Δv的方向相同,与v的方向无关
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基础对点练
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公式a=是加速度的定义式,不是决定式,加速度a是采用比值法定义的,所以a与Δv、Δt没有直接关系,故A错误;
公式a=只是说明a的大小可根据Δv与Δt的比值计算出来,且a的方向与Δv的方向相同,与v的方向无关,故B、D正确;
也叫速度的变化率,故C正确。
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2.“爆竹声中一岁除”是传承千百年的中国春节习俗,如图所示,有关烟花腾空的过程,下列说法中正确的是
A.烟花的速度越小,则加速度也越小
B.烟花的速度变化越快,则加速度一定越大
C.烟花的速度变化越大,则加速度一定越大
D.某时刻烟花速度为零,则加速度一定为零
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加速度与速度大小无关,故A错误;
加速度是反映速度变化快慢的物理量,
速度变化越快,则加速度越大,故B正确;
根据a=可知,速度变化越大时,可能时间也长,所以加速度不一定越大,故C错误;
速度为零时,速度的变化率不一定为零,加速度不一定为零,故D错误。
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3.某同学从网上找到几张照片,根据照片所示情景,请你判断下列说法正确的是
A.如图甲,点火后即将升空的火箭的速度为零,其加速度也为零
B.如图乙,高速行驶的复兴号列车的加速度可能为零
C.如图丙,轿车紧急刹车时速度变化很快,但加速度很小
D.如图丁,当火药爆炸炮弹还没发生运动瞬间,炮弹的加速度一定为零
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点火后即将升空的火箭的加速度很大,A错误;
高速行驶的复兴号列车的速度很快,但其加速度可能为零,B正确;
由加速度的定义可知,轿车紧急刹车时速度变化很快,其加速度也很大,C错误;
当火药爆炸炮弹还没发生运动瞬间,已经产生加速度,炮弹的加速度一定不为零,D错误。
考点二 加速度的计算
4.(2024·东莞六中等学校联考)如图甲所示,火箭发射时,速度能在10 s内由0增加到100 m/s;如图乙所示,汽车以108 km/h的速度行驶,急刹车时能在2.5 s内停下来,初速度的方向为正方向,下列说法中正确的是
A.10 s内火箭的速度变化量为10 m/s
B.2.5 s内汽车的速度变化量为-30 m/s
C.火箭的速度变化比汽车的快
D.火箭的加速度比汽车的加速度大
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规定初速度的方向为正方向。火箭的速
度变化量Δv=v2-v1=100 m/s-0=100 m/s,
故A错误;
汽车的初速度v1'=108 km/h=30 m/s,汽
车的速度变化量Δv'=v2'-v1'=0-30 m/s=-30 m/s,故B正确;
根据a=得火箭的加速度a1== m/s2=10 m/s2,汽车的加速度为a2== m/s2=-12 m/s2,所以火箭的加速度比汽车的加速度小,火箭的速度变化比汽车的慢,故C、D错误。
5.电磁炮可在不到0.05 s的时间内将124 kg的炮弹加速到700 km/h,炮弹加速过程中的加速度大约是
A.500 m/s2 B.1 400 m/s2
C.2 800 m/s2 D.3 900 m/s2
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a=≈3 889 m/s2,故选D。
6.2021年5月,天问一号着陆器成功着陆火星表面。在靠近火星表面的过程中,着陆器先经过火星的大气层减速,当速度减为4.6×102 m/s时打开降落伞,经过90 s速度进一步减为1.0×102 m/s,此时着陆器与降落伞分离,经过对着陆点的探测后平稳着陆。若着陆器从打开降落伞到与降落伞分离的运动是竖直向下的,则从打开降落伞到与降落伞分离这个过程中,着陆器的平均加速度大小与方向分别为
A.5.1 m/s2 竖直向上 B.4 m/s2 竖直向上
C.4 m/s2 竖直向下 D.1.1 m/s2 竖直向下
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由a=可知a=-4 m/s2,负号表示加速度方向与初速度方向相反,为竖直向上,故B正确。
7.(2024·汕头市高一期中)2023年5月28日,中国棒球联赛(成都站)在四川省棒球垒球曲棍球运动管理中心棒球场鸣哨开赛。如图,在某次比赛中,一质量为0.2 kg的垒球,以36 km/h的水平速度飞至球棒,被球棒打击后反向水平飞回,速度大小变为108 km/h,设球棒与垒球的作用时间为0.01 s,规定垒球飞向球棒时速度的方向为正方向,下列判断正确的是
A.垒球的速度变化量Δv=72 m/s
B.垒球的速度变化量Δv=20 m/s
C.垒球的平均加速度a=-2 000 m/s2
D.垒球的平均加速度a=-4 000 m/s2
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36 km/h=10 m/s,108 km/h=30 m/s,规定垒球飞向球棒时速度的方向为正方向,则垒球的速度变化量Δv=(-30-10) m/s=-40 m/s,选项A、B错误;
垒球的平均加速度a== m/s2=-4 000 m/s2,选项C错误,D正确。
8.小军同学在现场观看F1赛车比赛时,看到赛车一闪而过,感叹“真快啊!”;当到达终点时,赛车突然刹车停住,小军同学又感叹“真快啊!”。下列说法正确的是
A.第一个“真快”是描述加速度大;第二个“真快”是描述速度大
B.第一个“真快”是描述速度大;第二个“真快”是描述速度大
C.第一个“真快”是描述速度大;第二个“真快”是描述加速度大
D.第一个“真快”是描述加速度大;第二个“真快”是描述加速度大
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能力综合练
9.(2023·广东深圳第二实验学校期中)“50TFSI”为某品牌汽车的尾部标识,其中“50”称为G值,G值越大,速度变化越快,G值的大小为车辆从静止加速到100 km/h的平均加速度的10倍,若某车从静止加速到 100 km/h的时间为6.9 s,由此推算,该车的尾部标识应该是
A.30TFSI B.35TFSI
C.40TFSI D.45TFSI
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由题意可知,v=100 km/h≈27.8 m/s,根据加速度的定义式,可得汽车的平均加速度为a== m/s2≈4.0 m/s2,则可知该车的G值为40,故其尾部标识应为40TFSI,选项C正确。
10.(多选)一质点某时刻的速度大小为2 m/s,2 s后的速度大小变为4 m/s,则下列判断正确的是
A.该质点的速度变化量的大小一定为2 m/s
B.该质点的速度变化量的大小可能大于2 m/s
C.该质点的加速度大小一定为1 m/s2
D.该质点的加速度大小可能大于1 m/s2
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1
2
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10
11
12
题中只确定了初、末速度的大小,而没确定初、末速度的方向,考虑到速度和加速度均是矢量,所以求解时应先规定正方向,分两种情况考虑。规定初速度方向为正方向,则初速度v1=2 m/s,而末速度可能是v2=4 m/s,也可能是v2'=-4 m/s,故速度变化量Δv可能为2 m/s或-6 m/s,选项A错误,B正确;
根据加速度的定义式a=可得,加速度可能为1 m/s2或-3 m/s2,选项C错误,D正确。
11.某同学为了测定气垫导轨上滑块的加速度(可视为恒定),他在滑块上安装了宽度d=2 cm的遮光条,如图所示。然后利用气垫导轨和数字计时器记录了遮光条通过光电门1所用的时间为Δt1=0.1 s,通过光电门2所用的时间为Δt2=0.05 s,遮光条从开始遮住光电门1到开始遮住光电门2的时间为t=2 s,则滑块的加速度大小为多少?
1
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11
12
答案 0.1 m/s2
1
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5
6
7
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9
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11
12
设遮光条通过两光电门的速度分别为v0、vt,则v0== m/s= 0.2 m/s
vt== m/s=0.4 m/s
则滑块运动的加速度大小为
a== m/s2=0.1 m/s2。
12.(2024·中山市四校联考)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,
摩托车以与货车相同的速度被撞飞,碰撞时间为2.1×10-3 s,(摩托车与货车相撞瞬间,货车速度几乎不变)
(1)计算摩托车被撞时的加速度大小;
1
2
3
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12
尖子生选练
答案 16 667 m/s2
1
2
3
4
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6
7
8
9
10
11
12
两车碰撞过程中,取摩托车的初速度方向为正方向,摩托车的速度变化量为Δv=v2-v1=-72 km/h-54 km/h=-20 m/s-15 m/s=-35 m/s,两车相碰撞时摩托车的加速度为a==≈-16 667 m/s2,负号表示与初速度的方向相反。
(2)为了防止碰撞,两车的驾驶员同时紧急刹车,货车、摩托车急刹车后到完全静止所需时间分别为4 s、3 s,货车的加速度大小与摩托车的加速度大小之比为多少?
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
答案 1∶1
设货车、摩托车的加速度大小分别为a1、a2,根据加速度定义得a1=,a2=,所以a1∶a2===1∶1。
返回第2课时 物体运动的判断 从速度—时间图像看加速度
[学习目标] 1.会根据速度与加速度的方向关系判断物体的运动性质(重点)。2. 会应用v-t图像计算加速度的大小,并能判断其方向(重难点)。
一、物体运动的判断
物体做加速或减速运动的判断
(1)加速度方向与速度方向相同时,物体做 直线运动。两种情况如图甲、乙。
(2)加速度方向与速度方向相反时,物体做 直线运动。两种情况如图丙、丁。
(1)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。( )
(2)物体速度为正值时,加速度可能为负值。( )
例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,位移继续增大
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
拓展 (1)若v0>0,a>0,当加速度a的值先不断增大然后又逐渐减为零的过程中,质点的速度 ,位移 。
(2)若v0>0,a<0,且a值不断减小直到减为零(质点运动方向不变且始终运动),则质点的速度 ,当a=0时,速度达到 ,然后做 运动;质点的位移 。
二、从v-t图像看加速度
1.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?
____________________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________________________
2.如图,某物体的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?
(2)如何得到A点对应时刻的加速度?
____________________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________________________
1.利用v-t图像求解加速度的方法
v-t图像为直线:如图所示,在图线上取两点,坐标分别为(t1,v1)、(t2,v2),则a= = 。
2.对v-t图线的斜率的理解
(1)v-t图像为直线时,斜率的绝对值表示 ;斜率的正负表示加速度的方向;
(2)v-t图像为曲线时,曲线上某点的切线的斜率表示此时的加速度。
例2 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。
例3 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内的平均加速度为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。
答案精析
一、
(1)加速 (2)减速
易错辨析
(1)× (2)√
例1 C [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变化,速度都是在增大的,当加速度减小时,速度增加得慢了,当a=0时,速度达到最大值,位移不断增大,故选C。]
拓展 (1)一直增大 一直增大
(2)逐渐减小 最小 匀速直线
一直增大
二、
1.(1)k甲== m/s2=2 m/s2
k乙== m/s2=1 m/s2。
(2)在v-t图像中k=,故可用斜率表示加速度。
(3)图像“陡”说明加速度大,图像“缓”说明加速度小。
2.(1)变大 变小 (2)A点的切线的斜率表示该时刻的加速度
梳理与总结
1.
2.(1)加速度的大小
例2 见解析
解析 (1)由题图可知,在0~4 s内质点的速度不断增大,且方向始终沿正方向,则质点沿正方向做加速直线运动;在4~8 s内,质点的速度始终为10 m/s,则质点沿正方向做匀速直线运动;在8~10 s内,质点的速度不断减小,且方向始终为正,则质点沿正方向做减速直线运动;在10~12 s内,质点的速度不断增大,且方向始终为负,则质点沿负方向做加速直线运动。
(2)8~12 s内倾斜直线最陡,质点的加速度最大。
(3)由a=得0~4 s内的加速度a1= m/s2=2.5 m/s2,方向与速度方向相同,沿正方向。
8~10 s内的加速度a2= m/s2=-5 m/s2,方向与速度方向相反,沿负方向。
10~12 s内的加速度a3= m/s2=-5 m/s2,方向与速度方向相同,沿负方向。
例3 A [由题图可知,0~10 s内曲线的斜率越来越小,所以0~10 s内运动员做加速度逐渐减小的加速运动,故A正确;15 s以后运动员以10 m/s的速度做匀速运动,故B错误;10~15 s内,运动员做减速运动,加速度方向与速度方向相反,故C错误;10~15 s内运动员的平均加速度a==-2 m/s2,故D错误。](共41张PPT)
DIYIZHANG
第一章
第2课时 物体运动的判断 从速
度—时间图像看加速度
1.会根据速度与加速度的方向关系判断物体的运动性质(重点)。
2. 会应用v-t图像计算加速度的大小,并能判断其方向(重难点)。
学习目标
一、物体运动的判断
二、从v-t图像看加速度
课时对点练
内容索引
物体运动的判断
一
物体做加速或减速运动的判断
(1)加速度方向与速度方向相同时,物体做 直线运动。两种情况如图甲、乙。
加速
(2)加速度方向与速度方向相反时,物体做 直线运动。两种情况如图丙、丁。
减速
(1)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。( )
(2)物体速度为正值时,加速度可能为负值。( )
×
√
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,位移继续增大
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
例1
√
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变化,速度都是在增大的,当加速度减小时,速度增加得慢了,当a=0时,速度达到最大值,位移不断增大,故选C。
(1)若v0>0,a>0,当加速度a的值先不断增大然后又逐渐减为零的过程中,质点的速度 ,位移 。
(2)若v0>0,a<0,且a值不断减小直到减为零(质点运动方向不变且始终运动),则质点的速度 ,当a=0时,速度达到 ,然后做_____
_____运动;质点的位移 。
拓展
一直增大
一直增大
逐渐减小
最小
匀速
直线
一直增大
返回
从v-t图像看加速度
二
1.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;
答案 k甲== m/s2=2 m/s2
k乙== m/s2=1 m/s2。
(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;
答案 在v-t图像中k=,故可用斜率表示加速度。
(3)试说明v-t图像中图线的“陡”和“缓”与加速度有什么关系?
答案 图像“陡”说明加速度大,图像“缓”说明加速度小。
2.如图,某物体的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?
答案 变大 变小
(2)如何得到A点对应时刻的加速度?
答案 A点的切线的斜率表示该时刻的加速度
1.利用v-t图像求解加速度的方法
v-t图像为直线:如图所示,在图线上取两点,
坐标分别为(t1,v1)、(t2,v2),则a==。
2.对v-t图线的斜率的理解
(1)v-t图像为直线时,斜率的绝对值表示 ;斜率的正负表示加速度的方向;
(2)v-t图像为曲线时,曲线上某点的切线的斜率表示此时的加速度。
梳理与总结
加速度的大小
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?
例2
答案 见解析
由题图可知,在0~4 s内质点的速度不断增大,且方向始终沿正方向,则质点沿正方向做加速直线运动;在4~8 s内,质点的速度始终为10 m/s,则质点沿正方向做匀速直线运动;在8~10 s内,质点的速度不断减小,且方向始终为正,则质点沿正方向做减速直线运动;在10~12 s内,质点的速度不断增大,且方向始终为负,则质点沿负方向做加速直线运动。
(2)在0~12 s内,哪段时间该质点的加速度最大?
8~12 s内倾斜直线最陡,质点的加速度最大。
答案 见解析
(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 见解析
由a=得0~4 s内的加速度a1= m/s2=2.5 m/s2,
方向与速度方向相同,沿正方向。
8~10 s内的加速度a2= m/s2=-5 m/s2,方向与
速度方向相反,沿负方向。
10~12 s内的加速度a3= m/s2=-5 m/s2,方向与速度方向相同,沿负方向。
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内的平均加速度为2 m/s2
例3
√
由题图可知,0~10 s内曲线的斜率越来越小,
所以0~10 s内运动员做加速度逐渐减小的加
速运动,故A正确;
15 s以后运动员以10 m/s的速度做匀速运动,故B错误;
10~15 s内,运动员做减速运动,加速度方向与速度方向相反,故C错误;
10~15 s内运动员的平均加速度a==-2 m/s2,故D错误。
1.
总结提升
返回
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。
课时对点练
三
考点一 物体运动的判断
1.(2024·广州市真光中学月考)关于速度、速度的变化和加速度的关系,下列说法中正确的是
A.速度变化的方向为正,加速度的方向可能为负
B.只有加速度的方向与速度方向都为正,速度才可能增大
C.速度越来越大,加速度一定为正值
D.不管速度增大还是减小,速度变化的方向一定与加速度的方向相同
1
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基础对点练
√
速度变化的方向即为加速度的方向,故A错误,D正确;
加速度的方向与速度方向同向,即为加速运动,速度增大,故B错误;
速度越来越大,可能是正向加速,也可能是反向加速,所以加速度不一定为正值,故C错误。
1
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11
2.甲、乙两个物体在同一直线上沿正方向运动,a甲=2 m/s2,a乙=-3 m/s2,那么下列对甲、乙两物体运动情况的判断正确的是
A.甲的加速度比乙的加速度大
B.甲的速度变化得快,乙的速度变化得慢
C.甲的速度变化小,乙的速度变化大
D.甲做加速直线运动,乙做减速直线运动
√
1
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3
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10
11
3.物体在一条直线上运动,给出初速度、加速度的正负,下列对运动描述正确的是
A.v0>0,a<0,a的大小增大,物体做加速运动
B.v0>0,a<0,a的大小减小,物体做减速运动
C.v0<0,a>0,a的大小增大,物体做加速运动
D.v0<0,a<0,a的大小减小,物体做减速运动
√
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11
物体的速度和加速度方向相同,速度增加,做加速运动,方向相反,做减速运动,跟加速度大小无关,A、C、D错误,B正确。
考点二 从v-t图像看加速度
4.(多选)甲、乙两物体在同一直线上运动的v-t图像如图所示,在0~t0时间内
A.甲的速度始终大于乙的速度
B.甲的加速度大于乙的加速度
C.甲、乙的速度方向相同
D.甲、乙的加速度方向相反
√
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由v-t图像可知,在0~t0时间内甲、乙的速度方向均为正方向,即甲、乙的速度方向相同;两图线相交时,甲、乙的速度相等,速度相等前甲的速度大于乙的速度,速度相等后甲的速度小于乙的速度,故A错误,C正确;
根据v-t图像的斜率表示加速度,可知甲、乙的加速度方向相反,甲的加速度小于乙的加速度,故B错误,D正确。
5.(多选)某物体运动的v-t图像是一条直线,如图所示,下列说法正确的是
A.物体在第1 s末运动方向发生变化
B.物体在第2 s内和第3 s内的加速度大小相等,
方向相反
C.物体在第2 s末运动方向发生变化
D.物体在前4 s内的加速度不变
√
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第1 s末前后速度都是负值,即朝着负方向运动,运动方向没有发生变化,v-t图像的斜率表示加速度,物体在整个过程中加速度恒定,A、B错误,D正确;
第2 s末前物体速度为负,第2 s末后物体速度为正,所以物体在第2 s末运动方向发生变化,C正确。
6.(多选)某一物体沿直线运动,其v-t图像如图所示,下列描述正确的是
A.第1 s内和第2 s内物体的速度方向相同
B.第1 s内和第2 s内物体的加速度方向相反
C.第3 s内物体做加速运动
D.第2 s末物体的加速度为零
1
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11
√
√
√
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第1 s内和第2 s内物体的速度均为正值,
则方向相同,选项A正确;
因为v-t图像的斜率表示加速度,可知
第1 s内和第2 s内物体的加速度方向相
反,选项B正确;
第3 s内物体向负方向做加速运动,选项C正确;
在1~3 s内图线的斜率没变,则加速度不变,即第2 s末物体的加速度不为零,选项D错误。
7.(多选)(2024·清远市南阳中学月考)某火箭由地面竖直向上发射时,其v-t图像如图所示,则下列表述正确的是
A.在0~t1时间内火箭的加速度小于t1~t2时间内的
加速度
B.在0~t2时间内火箭上升,t2~t3时间内火箭下降
C.在0~t3时间内,火箭一直向上运动
D.在0~t3时间内,火箭最大加速度大小为
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能力综合练
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由题图可知,火箭的速度一直为正值,
说明火箭一直在向上运动,故B错误,
C正确;
由v-t图像的斜率表示火箭的加速度,
可知在0~t1时间内的加速度小于在t1~t2时间内的加速度,在t2~t3时间内加速度最大,最大加速度大小为,故A、D正确。
8.ETC是高速公路上不停车电子收费系统的简称,汽车在进入ETC通道感应识别区前需要减速至5 m/s,甲、乙两车以15 m/s的速度进入ETC通道感应识别区前,都恰好减速至5 m/s,减速过程的v-t图像如图所示,则
A.t1时刻甲车的速度大于乙车的速度
B.t1时刻甲车的加速度等于乙车的加速度
C.0~t1时间内,甲、乙两车的速度变化量相同
D.t1~t2时间内,甲车的加速度小于乙车的加速度
1
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3
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√
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2
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5
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11
v-t图像纵坐标表示速度,所以t1时刻,甲、
乙两车速度相等,故A错误;
v-t图像斜率表示加速度,故t1时刻甲车的
加速度大于乙车加速度,故B错误;
0~t1时间内,甲、乙两车的初、末速度相同,所以0~t1时间内,甲、乙两车的速度变化量相同,故C正确;
t1~t2时间内,甲、乙均做减速运动,根据v-t图像的斜率可知,甲车的加速度大于乙车的加速度,故D错误。
9.第24届冬奥会于2022年2月4日~20日在北京和张家口联合举行,这是中国历史上第一次举办冬奥会,备战冬奥会期间,甲、乙两名短道速滑运动员在某次训练时的速度—时间图像如图所示,则下列说法正确的是
A.t3时刻,甲、乙速度大小相等,方向相反
B.t3时刻,甲、乙的加速度方向相反
C.甲、乙在t1、t3时刻相遇
D.t1~t2时间内,乙的加速度大于甲的加速度
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t3时刻,两图线相交,说明甲、乙速度大小相等,方向相同,A错误;
根据v-t图像的斜率表示加速度,斜率的绝对值表示加速度大小,斜率的正负表示加速度方
向,可知t3时刻,甲、乙的加速度方向相反,t1~t2时间内,甲的加速度大于乙的加速度,B正确,D错误;
甲、乙在t1、t3时刻速度相等,但不一定相遇,C错误。
10.升降机由静止开始以恒定加速度a1加速上升2 s,速度达到3 m/s,接着匀速上升2 s,最后再以恒定加速度a2减速上升1 s才停下来。
(1)求加速上升的加速度大小和减速上升的加速度大小;
1
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答案 1.5 m/s2 3 m/s2
由加速度公式a=得a1==1.5 m/s2,a2==-3 m/s2。
故加速上升的加速度大小为1.5 m/s2,减速上升的加速度大小为3 m/s2。
(2)试画出升降机运动的速度—时间图像。
1
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3
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答案 见解析图
速度—时间图像,如图。
11.(多选)(2024·中山市高一月考)一骑行爱好者在公路上骑行,从某时刻开始刹车下坡,自行车的加速度沿斜坡向上,其值由零逐渐增到某一值后又立即逐渐减小到零(自行车始终在沿直线运动),在这过程中自行车
A.速度先减小后不变
B.速度先增大后减小
C.位移先增大后减小,加速度减小到零之后位移不变
D.位移一直增大,加速度减小到零之后位移仍继续增大
1
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尖子生选练
√
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4
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自行车的速度方向沿斜坡向下,加速度沿斜坡向上,只要加速度不为零,自行车速度一直减小;加速度由零逐渐增到某一值后又立即逐渐减小到零,自行车的速度先减小得快后减小得慢,最后速度不变,由于速度方向不变,所以自行车的位移一直在增大,当加速度减小到零后做匀速直线运动,综上所述,B、C错误,A、D正确。
返回作业6 加速度的概念及计算
(分值:100分)
1~7题每题6分,共42分
考点一 加速度
1.(多选)(2023·揭阳市高一期中)由加速度的定义式a=可知 ( )
A.a与Δv成正比,与Δt成反比
B.物体的加速度大小可根据Δv与Δt的比值来计算
C.也叫速度的变化率
D.a的方向与Δv的方向相同,与v的方向无关
2.“爆竹声中一岁除”是传承千百年的中国春节习俗,如图所示,有关烟花腾空的过程,下列说法中正确的是 ( )
A.烟花的速度越小,则加速度也越小
B.烟花的速度变化越快,则加速度一定越大
C.烟花的速度变化越大,则加速度一定越大
D.某时刻烟花速度为零,则加速度一定为零
3.某同学从网上找到几张照片,根据照片所示情景,请你判断下列说法正确的是 ( )
A.如图甲,点火后即将升空的火箭的速度为零,其加速度也为零
B.如图乙,高速行驶的复兴号列车的加速度可能为零
C.如图丙,轿车紧急刹车时速度变化很快,但加速度很小
D.如图丁,当火药爆炸炮弹还没发生运动瞬间,炮弹的加速度一定为零
考点二 加速度的计算
4.(2024·东莞六中等学校联考)如图甲所示,火箭发射时,速度能在10 s内由0增加到100 m/s;如图乙所示,汽车以108 km/h的速度行驶,急刹车时能在2.5 s内停下来,初速度的方向为正方向,下列说法中正确的是 ( )
A.10 s内火箭的速度变化量为10 m/s
B.2.5 s内汽车的速度变化量为-30 m/s
C.火箭的速度变化比汽车的快
D.火箭的加速度比汽车的加速度大
5.电磁炮可在不到0.05 s的时间内将124 kg的炮弹加速到700 km/h,炮弹加速过程中的加速度大约是 ( )
A.500 m/s2 B.1 400 m/s2
C.2 800 m/s2 D.3 900 m/s2
6.2021年5月,天问一号着陆器成功着陆火星表面。在靠近火星表面的过程中,着陆器先经过火星的大气层减速,当速度减为4.6×102 m/s时打开降落伞,经过90 s速度进一步减为1.0×102 m/s,此时着陆器与降落伞分离,经过对着陆点的探测后平稳着陆。若着陆器从打开降落伞到与降落伞分离的运动是竖直向下的,则从打开降落伞到与降落伞分离这个过程中,着陆器的平均加速度大小与方向分别为 ( )
A.5.1 m/s2 竖直向上
B.4 m/s2 竖直向上
C.4 m/s2 竖直向下
D.1.1 m/s2 竖直向下
7.(2024·汕头市高一期中)2023年5月28日,中国棒球联赛(成都站)在四川省棒球垒球曲棍球运动管理中心棒球场鸣哨开赛。如图,在某次比赛中,一质量为0.2 kg的垒球,以36 km/h的水平速度飞至球棒,被球棒打击后反向水平飞回,速度大小变为108 km/h,设球棒与垒球的作用时间为0.01 s,规定垒球飞向球棒时速度的方向为正方向,下列判断正确的是 ( )
A.垒球的速度变化量Δv=72 m/s
B.垒球的速度变化量Δv=20 m/s
C.垒球的平均加速度a=-2 000 m/s2
D.垒球的平均加速度a=-4 000 m/s2
8~10题每题8分,11题16分,共40分
8.小军同学在现场观看F1赛车比赛时,看到赛车一闪而过,感叹“真快啊!”;当到达终点时,赛车突然刹车停住,小军同学又感叹“真快啊!”。下列说法正确的是 ( )
A.第一个“真快”是描述加速度大;第二个“真快”是描述速度大
B.第一个“真快”是描述速度大;第二个“真快”是描述速度大
C.第一个“真快”是描述速度大;第二个“真快”是描述加速度大
D.第一个“真快”是描述加速度大;第二个“真快”是描述加速度大
9.(2023·广东深圳第二实验学校期中)“50TFSI”为某品牌汽车的尾部标识,其中“50”称为G值,G值越大,速度变化越快,G值的大小为车辆从静止加速到100 km/h的平均加速度的10倍,若某车从静止加速到100 km/h的时间为6.9 s,由此推算,该车的尾部标识应该是 ( )
A.30TFSI B.35TFSI
C.40TFSI D.45TFSI
10.(多选)一质点某时刻的速度大小为2 m/s,2 s后的速度大小变为4 m/s,则下列判断正确的是 ( )
A.该质点的速度变化量的大小一定为2 m/s
B.该质点的速度变化量的大小可能大于2 m/s
C.该质点的加速度大小一定为1 m/s2
D.该质点的加速度大小可能大于1 m/s2
11.(16分)某同学为了测定气垫导轨上滑块的加速度(可视为恒定),他在滑块上安装了宽度d=2 cm的遮光条,如图所示。然后利用气垫导轨和数字计时器记录了遮光条通过光电门1所用的时间为Δt1=0.1 s,通过光电门2所用的时间为Δt2=0.05 s,遮光条从开始遮住光电门1到开始遮住光电门2的时间为t=2 s,则滑块的加速度大小为多少?
12.(18分)(2024·中山市四校联考)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,
摩托车以与货车相同的速度被撞飞,碰撞时间为2.1×10-3 s,(摩托车与货车相撞瞬间,货车速度几乎不变)
(1)(9分)计算摩托车被撞时的加速度大小;
(2)(9分)为了防止碰撞,两车的驾驶员同时紧急刹车,货车、摩托车急刹车后到完全静止所需时间分别为4 s、3 s,货车的加速度大小与摩托车的加速度大小之比为多少?
答案精析
1.BCD [公式a=是加速度的定义式,不是决定式,加速度a是采用比值法定义的,所以a与Δv、Δt没有直接关系,故A错误;公式a=只是说明a的大小可根据Δv与Δt的比值计算出来,且a的方向与Δv的方向相同,与v的方向无关,故B、D正确;也叫速度的变化率,故C正确。]
2.B [加速度与速度大小无关,故A错误;加速度是反映速度变化快慢的物理量,速度变化越快,则加速度越大,故B正确;根据a=可知,速度变化越大时,可能时间也长,所以加速度不一定越大,故C错误;速度为零时,速度的变化率不一定为零,加速度不一定为零,故D错误。]
3.B [点火后即将升空的火箭的加速度很大,A错误;高速行驶的复兴号列车的速度很快,但其加速度可能为零,B正确;由加速度的定义可知,轿车紧急刹车时速度变化很快,其加速度也很大,C错误;当火药爆炸炮弹还没发生运动瞬间,已经产生加速度,炮弹的加速度一定不为零,D错误。]
4.B [规定初速度的方向为正方向。火箭的速度变化量Δv=v2-v1=100 m/s-0=100 m/s,故A错误;汽车的初速度v1'=108 km/h=30 m/s,汽车的速度变化量Δv'=v2'-v1'=0-30 m/s=-30 m/s,故B正确;根据a=得火箭的加速度a1== m/s2=10 m/s2,汽车的加速度为a2== m/s2=-12 m/s2,所以火箭的加速度比汽车的加速度小,火箭的速度变化比汽车的慢,故C、D错误。]
5.D [a=≈3 889 m/s2,故选D。]
6.B [由a=可知a=-4 m/s2,负号表示加速度方向与初速度方向相反,为竖直向上,故B正确。]
7.D [36 km/h=10 m/s,108 km/h=30 m/s,规定垒球飞向球棒时速度的方向为正方向,则垒球的速度变化量Δv=(-30-10) m/s=-40 m/s,选项A、B错误;垒球的平均加速度a== m/s2=-4 000 m/s2,选项C错误,D正确。]
8.C
9.C [由题意可知,v=100 km/h≈27.8 m/s,根据加速度的定义式,可得汽车的平均加速度为a== m/s2≈4.0 m/s2,则可知该车的G值为40,故其尾部标识应为40TFSI,选项C正确。]
10.BD [题中只确定了初、末速度的大小,而没确定初、末速度的方向,考虑到速度和加速度均是矢量,所以求解时应先规定正方向,分两种情况考虑。规定初速度方向为正方向,则初速度v1=2 m/s,而末速度可能是v2=4 m/s,也可能是v2'=-4 m/s,故速度变化量Δv可能为2 m/s或-6 m/s,选项A错误,B正确;根据加速度的定义式a=可得,加速度可能为1 m/s2或-3 m/s2,选项C错误,D正确。]
11.0.1 m/s2
解析 设遮光条通过两光电门的速度分别为v0、vt,则v0== m/s=0.2 m/s
vt== m/s=0.4 m/s
则滑块运动的加速度大小为
a== m/s2=0.1 m/s2。
12.(1)16 667 m/s2 (2)1∶1
解析 (1)两车碰撞过程中,取摩托车的初速度方向为正方向,摩托车的速度变化量为Δv=v2-v1=-72 km/h-54 km/h=-20 m/s-15 m/s=-35 m/s,两车相碰撞时摩托车的加速度为a==≈-16 667 m/s2,负号表示与初速度的方向相反。
(2)设货车、摩托车的加速度大小分别为a1、a2,根据加速度定义得a1=,a2=,所以a1∶a2=∶=∶=1∶1。作业7 物体运动的判断 从速度—时间图像看加速度
(分值:100分)
1~6题每题7分,共42分
考点一 物体运动的判断
1.(2024·广州市真光中学月考)关于速度、速度的变化和加速度的关系,下列说法中正确的是 ( )
A.速度变化的方向为正,加速度的方向可能为负
B.只有加速度的方向与速度方向都为正,速度才可能增大
C.速度越来越大,加速度一定为正值
D.不管速度增大还是减小,速度变化的方向一定与加速度的方向相同
2.甲、乙两个物体在同一直线上沿正方向运动,a甲=2 m/s2,a乙=-3 m/s2,那么下列对甲、乙两物体运动情况的判断正确的是 ( )
A.甲的加速度比乙的加速度大
B.甲的速度变化得快,乙的速度变化得慢
C.甲的速度变化小,乙的速度变化大
D.甲做加速直线运动,乙做减速直线运动
3.物体在一条直线上运动,给出初速度、加速度的正负,下列对运动描述正确的是 ( )
A.v0>0,a<0,a的大小增大,物体做加速运动
B.v0>0,a<0,a的大小减小,物体做减速运动
C.v0<0,a>0,a的大小增大,物体做加速运动
D.v0<0,a<0,a的大小减小,物体做减速运动
考点二 从v-t图像看加速度
4.(多选)甲、乙两物体在同一直线上运动的v-t图像如图所示,在0~t0时间内 ( )
A.甲的速度始终大于乙的速度
B.甲的加速度大于乙的加速度
C.甲、乙的速度方向相同
D.甲、乙的加速度方向相反
5.(多选)某物体运动的v-t图像是一条直线,如图所示,下列说法正确的是 ( )
A.物体在第1 s末运动方向发生变化
B.物体在第2 s内和第3 s内的加速度大小相等,方向相反
C.物体在第2 s末运动方向发生变化
D.物体在前4 s内的加速度不变
6.(多选)某一物体沿直线运动,其v-t图像如图所示,下列描述正确的是 ( )
A.第1 s内和第2 s内物体的速度方向相同
B.第1 s内和第2 s内物体的加速度方向相反
C.第3 s内物体做加速运动
D.第2 s末物体的加速度为零
7~9题每题9分,10题18分,共45分
7.(多选)(2024·清远市南阳中学月考)某火箭由地面竖直向上发射时,其v-t图像如图所示,则下列表述正确的是 ( )
A.在0~t1时间内火箭的加速度小于t1~t2时间内的加速度
B.在0~t2时间内火箭上升,t2~t3时间内火箭下降
C.在0~t3时间内,火箭一直向上运动
D.在0~t3时间内,火箭最大加速度大小为
8.ETC是高速公路上不停车电子收费系统的简称,汽车在进入ETC通道感应识别区前需要减速至5 m/s,甲、乙两车以15 m/s的速度进入ETC通道感应识别区前,都恰好减速至5 m/s,减速过程的v-t图像如图所示,则 ( )
A.t1时刻甲车的速度大于乙车的速度
B.t1时刻甲车的加速度等于乙车的加速度
C.0~t1时间内,甲、乙两车的速度变化量相同
D.t1~t2时间内,甲车的加速度小于乙车的加速度
9.第24届冬奥会于2022年2月4日~20日在北京和张家口联合举行,这是中国历史上第一次举办冬奥会,备战冬奥会期间,甲、乙两名短道速滑运动员在某次训练时的速度—时间图像如图所示,则下列说法正确的是 ( )
A.t3时刻,甲、乙速度大小相等,方向相反
B.t3时刻,甲、乙的加速度方向相反
C.甲、乙在t1、t3时刻相遇
D.t1~t2时间内,乙的加速度大于甲的加速度
10.(18分)升降机由静止开始以恒定加速度a1加速上升2 s,速度达到3 m/s,接着匀速上升2 s,最后再以恒定加速度a2减速上升1 s才停下来。
(1)(9分)求加速上升的加速度大小和减速上升的加速度大小;
(2)(9分)试画出升降机运动的速度—时间图像。
(13分)
11.(多选)(2024·中山市高一月考)一骑行爱好者在公路上骑行,从某时刻开始刹车下坡,自行车的加速度沿斜坡向上,其值由零逐渐增到某一值后又立即逐渐减小到零(自行车始终在沿直线运动),在这过程中自行车 ( )
A.速度先减小后不变
B.速度先增大后减小
C.位移先增大后减小,加速度减小到零之后位移不变
D.位移一直增大,加速度减小到零之后位移仍继续增大
答案精析
1.D [速度变化的方向即为加速度的方向,故A错误,D正确;加速度的方向与速度方向同向,即为加速运动,速度增大,故B错误;速度越来越大,可能是正向加速,也可能是反向加速,所以加速度不一定为正值,故C错误。]
2.D
3.B [物体的速度和加速度方向相同,速度增加,做加速运动,方向相反,做减速运动,跟加速度大小无关,A、C、D错误,B正确。]
4.CD [由v-t图像可知,在0~t0时间内甲、乙的速度方向均为正方向,即甲、乙的速度方向相同;两图线相交时,甲、乙的速度相等,速度相等前甲的速度大于乙的速度,速度相等后甲的速度小于乙的速度,故A错误,C正确;根据v-t图像的斜率表示加速度,可知甲、乙的加速度方向相反,甲的加速度小于乙的加速度,故B错误,D正确。]
5.CD [第1 s末前后速度都是负值,即朝着负方向运动,运动方向没有发生变化,v-t图像的斜率表示加速度,物体在整个过程中加速度恒定,A、B错误,D正确;第2 s末前物体速度为负,第2 s末后物体速度为正,所以物体在第2 s末运动方向发生变化,C正确。]
6.ABC [第1 s内和第2 s内物体的速度均为正值,则方向相同,选项A正确;因为v-t图像的斜率表示加速度,可知第1 s内和第2 s内物体的加速度方向相反,选项B正确;第3 s内物体向负方向做加速运动,选项C正确;在1~3 s内图线的斜率没变,则加速度不变,即第2 s末物体的加速度不为零,选项D错误。]
7.ACD [由题图可知,火箭的速度一直为正值,说明火箭一直在向上运动,故B错误,C正确;由v-t图像的斜率表示火箭的加速度,可知在0~t1时间内的加速度小于在t1~t2时间内的加速度,在t2~t3时间内加速度最大,最大加速度大小为,故A、D正确。]
8.C [v-t图像纵坐标表示速度,所以t1时刻,甲、乙两车速度相等,故A错误;
v-t图像斜率表示加速度,故t1时刻甲车的加速度大于乙车加速度,故B错误;
0~t1时间内,甲、乙两车的初、末速度相同,所以0~t1时间内,甲、乙两车的速度变化量相同,故C正确;t1~t2时间内,甲、乙均做减速运动,根据v-t图像的斜率可知,甲车的加速度大于乙车的加速度,故D错误。]
9.B [t3时刻,两图线相交,说明甲、乙速度大小相等,方向相同,A错误;根据v-t图像的斜率表示加速度,斜率的绝对值表示加速度大小,斜率的正负表示加速度方向,可知t3时刻,甲、乙的加速度方向相反,t1~t2时间内,甲的加速度大于乙的加速度,B正确,D错误;甲、乙在t1、t3时刻速度相等,但不一定相遇,C错误。]
10.(1)1.5 m/s2 3 m/s2 (2)见解析图
解析 (1)由加速度公式a=得a1==1.5 m/s2,a2==-3 m/s2。
故加速上升的加速度大小为1.5 m/s2,减速上升的加速度大小为3 m/s2。
(2)速度—时间图像,如图。
11.AD [自行车的速度方向沿斜坡向下,加速度沿斜坡向上,只要加速度不为零,自行车速度一直减小;加速度由零逐渐增到某一值后又立即逐渐减小到零,自行车的速度先减小得快后减小得慢,最后速度不变,由于速度方向不变,所以自行车的位移一直在增大,当加速度减小到零后做匀速直线运动,综上所述,B、C错误,A、D正确。]