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期中复习
专题04 速度变化快慢的描述——加速度
人教版2019 高中物理 必修一
1
速度的变化量
(1)速度的变化量是一段时间内末速度v 与初速度v 的矢量差,即△v=v -v 。
(2)速度变化量的方向
①速度越来越大时:速度矢量图如图1-4-1甲所示。此时,速度变化量的方向与初速度方向相同
②速度越来越小时:速度矢量图如图乙所示。此时,速度变化量的方向与初速度方向相反。
知识点一 加速度
2
加速度
(1)定义:速度的变化量与发生这一变化所用时间之比,叫作加速度,通常用a表示。
(2)表达式:a=△v/△t,△v表示速度在时间△t内的变化量。
(3)单位:在国际单位制中,加速度的单位是米每二次方秒,符号是m/s 或m·s- 。
(4)物理意义:表示速度变化快慢的物理量。
(5)方向:加速度是矢量,其方向与速度变化量方向相同。
知识点一 加速度
3
平均加速度和瞬时加速度
平均加速度 瞬时加速度
定义 物体在一段时间内的速度变化量与这段时间的比。 物体在某一时刻或经过某一位置时的加速度。
标矢性 矢量 矢量
物理意义 描述物体在一段时间内速度变化快慢的物理量。 描述物体在某一时刻或某一位置速度变化快慢的物理量。
联系 (1)公式a=△v/△t钟中,△t→0时,平均加速度近似等于瞬时加速度。 (2)在加速度不变的运动中,平均加速度与瞬时加速度相等。 知识点一 加速度
例题:民间赛龙舟是我国端午节的一项重要活动。如图所示是某地举行的500m直道龙舟比赛情形,下列说法正确的是( )
A.龙舟速度的变化量越大,其加速度一定越大
B.全程中获得第一名的龙舟平均速度一定最大,但到达终点时的速度不一定最大
C.以龙舟为参考系,岸上站立的观众是静止的
D.研究队员的划桨动作时,可将队员看成质点
解:A、根据加速度的定义式a=△v/△t分析可知,速度的变化量越大,其加速度不一定越大,还与速度变化所用的时间有关,故A错误;B、瞬时速度与平均速度没有直接关系,全程中获得第一名的龙舟平均速度一定最大,但到达终点时的速度不一定最大,故B正确;C、岸上站立的观众相对于龙舟是运动的,所以以龙舟为参考系,岸上站立的观众是运动的,故C错误;D、研究队员的划桨动作时,队员的体形不能忽略,所以不能看成质点,故D错误。故选:B。
B
知识点一 加速度
1
加速度方向与速度方向的关系
(1)根据加速度a=△v/△t知,加速度a的方向与速度的变化量△v的方向相同。确定了△v的方向,也就确定了加速度a的方向。
(2)在直线运动中,加速度a的方向可能与初速度v0的方向相同,也有可能相反。(以v的方向为正方向)
①在加速直线运动中,a与v。的方向相同,v>v0。
②在减速直线运动中,a与v0的方向相反,v知识点二 加速度的方向
2
物体做加速运动或减速运动的判断
只要a、v同向,就做加速运动;a、v反向,就做减速运动。具体情况概括如下:
运动的判断
a、v方向相同:加速运动→a不变v均匀增大;a增大v增大得越来越快;a减小v增大得越来越慢
a、v方向相反:减速运动→a不变v均匀减小;a增大v减小得越来越快;a减小v减小得越来越慢
a=0:v不变匀速直线运动或静止
知识点二 加速度的方向
例题:关于高铁运动的速度和加速度的关系,下列说法正确的是( )
A.速度为零,加速度也为零
B.速度越大,加速度也越大
C.速度变化越大,加速度也越大
D.速度变化越快,加速度越大
A.物体的速度为零,加速度不一定为零,故A错误;
B.速度越大,加速度不一定越大,比如匀速飞行的飞机,速度大,加速度为0,故B错误;
C.速度变化越大,加速度不一定越大,故C错误;
D.根据加速度的物理意义,速度变化越快,加速度越大,故D正确。
故选:D。
D
知识点二 加速度的方向
1
v-t图像的斜率表示加速度
在如图1-4-3所示的v-t图像中,图线的斜率k=△v/△t=a,表示物体的加速度。
(1)斜率的绝对值越大,加速度越大;斜率的绝对值越小,加速度越小;斜率为零,加速度为零,即速度保持不变。
(2)斜率为正,表示加速度的方向与规定的正方向相同;斜率为负,表示加速度的方向与规定的正方向相反。
知识点三 据v-t图像确定加速度
2
由v-t图像判断速度的变化
如图1-4-4所示,在整个运动过程中物体的加速度a>0。
(1)在0~t0时间内,<0,a>0,物体做减速运动;
(2)在t>t0时间内,υ>0,a>0,物体做加速运动。
如果速度变化不均匀,说明物体的加速度在变化,其v-t图像为曲线
曲线上某点切线斜率的绝对值表示该点对应时刻的瞬时加速度大小。如图1-4-5所示,图像斜率的变化反映了加速度的变化。
3
知识点三 据v-t图像确定加速度
物理量类型 速度v 速度变化量△v 加速度a
定义式 v=△x/△t=x/t △v=v-v A=v-v0/t=△v/△t
意义 表示物体运动的快慢和方向。 表示物体速度改变的多少和方向。 表示物体速度改变的快慢和方向。
大小 位移相对时间的变化率。 某段时间末时刻和初时刻的速度之差的绝对值。 速度相对时间的变化率。
方向 质点运动的方向。 可能与v0方向相同,也可能与v0方向相反。 与△v方向相同。
单位 m/s m/s m/s
联系 加速度a与速度v没有必然联系,与△v也无直接联系,v大,a不一定大;△v大,a也不一定大。 知识点四 速度、速度变化量、加速度的比较
1.(2025秋 锦江区校级期中)赵凯华教授说过“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真正掌握的概念……”下列关于加速度说法中正确的是( )
A.速度大,加速度一定大
B.物体做减速运动时,加速度的方向与速度变化量的方向相反
C.速度正在变大,则加速度也一定在变大
D.物体可能做加速度正在减小的加速运动
解:A.加速度是反映物体速度变化快慢的物理量,加速度的大小取决于速度的变化率,与速度的大小无关,故A错误;B.根据加速度的定义可知,加速度的方向与速度变化量的方向相同,故B错误;C.速度正在变大,则加速度也可能在变小,只需要速度方向和加速度方向相同,故C错误;D.加速度减小,但与速度方向相同,则此时物体做加速运动,故D正确;故选:D。
D
考点1
加速度的定义、表达式、单位及物理意义
2.(2025秋 睢宁县期中)赵凯华教授说过“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真正掌握的概念……”下列关于加速度说法中正确的是( )
A.速度越大,加速度一定大
B.加速度变大,则速度也一定在变大
C.速度变化率越大,则加速度一定变化得越快
D.加速度的方向与速度变化量的方向一定相同
解:A.速度越大,加速度不一定大。例如高速匀速运行的高铁,加速度为零。故A错误;
B.加速度变大,则速度不一定在变大,例如加速度与速度反向时,加速度变大,速度变小。故B错误;C.速度变化率越大,则加速度一定越大,可能加速度不变。故C错误;D.由加速度的定义,加速度的方向与速度变化量的方向一定相同。故D正确。故选:D。
D
考点1
加速度的定义、表达式、单位及物理意义
3.(2025春 历城区校级期中)关于高铁运动的速度和加速度的关系,下列说法正确的是( )
A.速度为零,加速度也为零
B.速度越大,加速度也越大
C.速度变化越大,加速度也越大
D.速度变化越快,加速度越大
解:A.物体的速度为零,加速度不一定为零,故A错误;
B.速度越大,加速度不一定越大,比如匀速飞行的飞机,速度大,加速度为0,故B错误;
C.速度变化越大,加速度不一定越大,故C错误;
D.根据加速度的物理意义,速度变化越快,加速度越大,故D正确。
故选:D。
D
考点2
速度、速度变化量和加速度的关联
4.(2025秋 浦东新区校级期中)关于速度和加速度的关系,下列说法中正确的是( )
A.物体的加速度减小,速度可能增大
B.物体的速度改变量越大,加速度也越大
C.物体的速度为零时,加速度必为零
D.物体的加速度增大时,速度一定大
解:A、当加速度方向与速度方向相同时物体做加速运动,当加速度减小时物体的速度仍在增加,只是增加得变慢了,故A正确;B、速度改变量越大,但不知道改变所用时间,故不能确定加速度越大,故B错误;C、竖直上抛运动的物体到达最高点时,速度为0,而加速度为重力加速度,故C错误;D、当加速度方向与速度方向相反时,物体做减速运动,当加速度增加时物体的速度仍在减小,故D错误。故选:A。
A
考点2
速度、速度变化量和加速度的关联
5.(2025秋 和平区校级期中)某次足球比赛中,足球以12m/s速度击中运动员后被反向弹出,历时0.2s,速度大小变为8m/s,以初速度方向为正方向,足球在此过程中加速度为( )
A.20m/s B.﹣20m/s C.100m/s D.﹣100m/s
解:以初速度方向为正方向,根据
故ABC错误,D正确,
故选:D。
D
考点3
用定义式计算物体的加速度
6.(2025秋 南岗区校级期中)小型轿车从静止开始加速到100km/h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,则测试时的加速度( )
A.轿车a的最小 B.轿车b的最小
C.轿车c的最大 D.轿车a的最大
解:根据加速度的定义式有: 可知,速度变化量相同,时间越长,加速度越小,所以轿车a的加速度最大,轿车c的加速度最小,故ABC错误,D正确;故选:D。
D
考点3
用定义式计算物体的加速度
7.(2025春 焦作期中)有一位旅客坐在运动的火车车厢里,他面前的水平桌面上放着一枚小球。某时刻,他看到原来静止在桌面上的小球向他滚了过来,小球从静止到运动这一现象表明( )
A.火车的速度方向一定向左 B.火车的速度方向一定向右
C.火车的加速度方向一定向左 D.火车的加速度方向一定向右
解:观察者面坐在一列火车中,看到水平桌面上的小球忽然向他滚动,可知小球的速度与列车的速度不等,列车可能向右做减速运动,也有可能向左做加速运动,列车的加速度方向一定向左,故ABD错误,C正确。故选:C。
C
考点4 加速、减速的判断
8.(2025秋 尚志市校级期中)若汽车的加速度方向与速度方向一致,当加速度减小时,则( )
A.汽车的速度也减小
B.汽车的速度保持不变
C.当加速度减小到零时,汽车静止
D.当加速度减小到零时,汽车的速度达到最大
解:由题,汽车的加速度方向与速度方向一致,汽车在做加速运动,速度在增大,加速度减小说明汽车的速度增加由快变慢,当加速度减小到零时,汽车做匀速直线运动,速度达到最大值。
故选:D。
D
考点4 加速、减速的判断
9.(2025秋 罗湖区校级期中)下列关于打点计时器的说法中正确的是( )
A.打点计时器使用低压直流电源
B.打点计时器使用高压交流电源
C.使用电磁打点计时器打出的纸带相邻的两个点的时间间隔为0.02s
D.使用打点计时器打出的纸带相邻两个点的时间间隔为0.1s
解:AB.电磁打点计时器用低压交流电,电火花计时器用220V交流电,故AB错误;CD.打点计时器打点周期为0.02s,故C正确,D错误;故选:C。
C
考点5 打点计时器打出纸带的数据处理
10.(2025秋 岷县校级期中)采取下列哪些措施,有利于减小纸带因受到的摩擦而产生的误差( )
A.改用直流6V的电源
B.电源电压越低越好
C.用平整的纸带,不用皱折的纸带
D.纸带是否歪斜对实验无影响
解:A、打点计时器使用的电源交流电源,故A错误。
B、电源电压偏低会使得打出的点迹不够清晰。故B错误。
C、用平整的纸带,不用皱折的纸带,皱折的纸带和计时器的摩擦阻力较大,故C正确。
D、纸带理顺推平,不让它卷曲、歪斜。故D错误。
故选:C。
C
考点5 打点计时器打出纸带的数据处理