1.4速度变化快慢的描述——加速度 学案—2021-2022学年高一上学期物理人教版(2019)必修第一册

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名称 1.4速度变化快慢的描述——加速度 学案—2021-2022学年高一上学期物理人教版(2019)必修第一册
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文件大小 343.2KB
资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 物理
更新时间 2021-07-20 11:41:52

文档简介

物理人教A版(2019)必修第一册学案
第一章 运动的描述
1.4 速度变化快慢的描述——加速度
【学习目标】
核心素养
学习目标
物理观念
(1)理解加速度的概念,知道加速度的定义式、方向和单位。(2)理解加速度的矢量性。
科学思维
(1)会根据速度变化的方向判断加速度的方向,并结合速度的方向判断运动性质。(2)根据v?t图像分析、计算加速度的大小。(3)理解加速度与速度、速度变化量和速度变化率之间的区别与联系,并会分析生活中的运动实例。
科学态度与责任
(1)学习并体会用物理量之比定义新物理量的方法。(2)体会数学方法在物理研究中的应用及意义。(3)通过生活中有关加速度的利用和危害防止的实例,体会物理与生活实际的紧密联系,激发物理学习兴趣。
【使用说明及学法指导】
1.预学指导:精读教材的内容,完成预学案,找出自己的疑惑;
2.探究指导:小组成员依次发表观点,有组织,有记录,有展示,有点评;
3.展示指导:规范审题,规范书写,规范步骤,规范运算;
4.检测指导:课堂上定时训练,展示答案;
5.总结指导:回扣学习目标,总结本节内容.
【预学案】
知识点一 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,通常用a代表。
2.表达式:a==。(v0:初速度;v:末速度)
3.单位:在国际单位制中,加速度的单位是m/s2。
4.物理意义:描述物体运动速度变化快慢的物理量。
 (1)速度的变化量Δv=v-v0是矢量,既有大小,又有方向。
(2)叫作速度的变化率,也就是说加速度就是速度的变化率。
1:思考辨析(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)物体的速度越大,则加速度越大。
(×)
(2)物体的速度变化越大,则加速度越大。
(×)
(3)物体的速度变化越快,则加速度越大。
(√)
知识点二 加速度的方向
1.加速度的方向
(1)加速度是矢量,既有大小,也有方向。
(2)加速度的方向与速度变化量的方向相同。
2.加速度与速度的方向关系
如汽车启动时,速度增大,即做加速运动,v>v0。
?Δv>0?Δv与v0同向,即a与v0同向。
汽车刹车时,速度减小
,即做减速运动,v<v0。
?Δv<0?Δv与v0反向,即a与v0反向。
 对于方向在同一条直线上的矢量运算,可以在规定正方向的前提下用正、负号表示矢量的方向,这样就可以把矢量运算简化为代数运算。
2:思考辨析(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)加速度减小,速度一定减小。
(×)
(2)a<0,速度一定减小。
(×)
(3)只要a与v方向相同,v一定增大。
(√)
知识点三 从v?t图像看加速度
对v?t图像的认识:
1.v?t图像反映了物体的速度随时间变化的规律。
2.在v?t图像中,从图线的倾斜程度(斜率大小)就能判断加速度的大小。倾角(图线与横坐标轴的夹角)越大,加速度越大。
3.匀变速直线运动的v?t图像是一条倾斜的直线,直线的斜率表示加速度。比值就是加速度的大小(如图所示)。
3:思考辨析(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)v?t图线的斜率有正、负,其正负表示加速度的方向,而不表示加速度的大小。
(√)
(2)v?t图线的斜率为负值,物体一定做减速运动。
(×)
(3)在同一v?t图像中,图线的倾角越大,物体的加速度越大。
(√)
【我的疑惑】
_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
【探究案】
探究一:加速度的理解和计算
1.加速度的理解
加速度是速度的变化量Δv与发生这一变化所用时间Δt的比值,在数值上等于单位时间内速度的变化量,即速度的变化率。
2.速度、速度变化量、加速度的比较
速度v
速度变化量Δv
加速度a
定义
位移与所用时间的比值
末速度与初速度的差值
速度变化量与时间的比值
表达式
v=
Δv=v2-v1
a=
单位
m/s
m/s
m/s2
方向
为物体运动的方向,与a的方向不一定相同
由初、末速度决定,与a的方向相同,与v的方向不一定相同
与Δv的方向相同,与v的方向不一定相同
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
大小关系
三个物理量的大小没有必然联系,其中一个物理量较大时,其余两个物理量不一定较大
【点睛之笔】a=是用比值法来定义加速度的,定义式只是给出物理量间的计算公式,它们之间无决定性关系,不是决定式,即无比例关系,所以不能说a与Δv成正比,与Δt成反比。但是当a一定时,Δv和Δt成正比,它们的比值就是加速度a。物体的加速度是由物体的质量和物体所受的合外力决定(第四章学习)。
 
【典例1】 (多选)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.a的方向与Δv的方向相同,与v的方向无关
D.叫速度的变化率,就是加速度
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不存在比例关系,只是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,选项A错误,选项B、C正确;是速度的变化率,根据加速度的定义可知,就是加速度,故D正确。]
 
【典例2】 (2020·吉林省实验中学高一月考)求下列物体的加速度:
(1)一辆汽车以72
km/h的速度匀速运动,紧急刹车后经2
s停下来;
(2)沿光滑水平地面以10
m/s的速度运动的小球,撞墙后以8
m/s的速度反弹,与墙壁接触时间为0.1
s。
[解析] (1)规定初速度的方向为正方向,已知v0=72
km/h=20
m/s,则汽车的加速度为a1==m/s2=-10
m/s2。
(2)规定初速度的方向为正方向,小球的加速度为a2==m/s2=-180
m/s2。
[答案] (1)-10
m/s2 (2)-180
m/s2
【归纳总结】求解加速度的步骤
(1)取正方向。
(2)确定初、末速度。
(3)求速度变化量Δv=vt-v0。
(4)用加速度定义式a=求解加速度。
(5)注明单位及方向。在解决一些实际问题时,应构建合理的物理模型,将所学知识进行迁移应用。
【跟进训练】
1.(多选)关于加速度,下列说法正确的是(  )
A.物体运动时速度越大,其加速度就越大
B.物体运动时速度变化量越大,其加速度就越大
C.物体运动时速度变化越快,其加速度就越大
D.物体运动时速度变化率越大,其加速度就越大
CD [运动物体的速度大,其加速度可能为零,例如匀速直线运动,A项错误;速度变化量大,但变化所需的时间可能很长,加速度不一定大,例如火车缓慢起动,B项错误;运动物体的速度变化越快,其加速度一定越大,C项正确;由加速度定义知,运动物体的速度变化率越大,其加速度就越大,D项正确。]
2.如图所示是汽车的速度计,某同学在汽车中观察速度计指针位置的变化。开始时指针指示在如图甲所示位置,经过8
s后指针指示在如图乙所示位置,若汽车做直线运动,那么它的加速度约为(  )
甲           乙
A.1.1
m/s2       
B.5.0
m/s2
C.1.4
m/s2
D.0.6
m/s2
C [从图甲可知初速度v1=20
km/h=
m/s,
从图乙可知末速度v2=60
km/h=m/s,
则加速度a===m/s2≈1.4
m/s2。]
探究二:加速度的方向
1.加速度方向与速度方向的关系
加速度a的方向与初速度v0的方向没有直接关系,根据加速度a=知,加速度a的方向与速度的变化量Δv的方向相同。确定了Δv的方向,也就确定了加速度a的方向。
在直线运动中,速度变化量Δv=vt-v0的方向可能与初速度v0的方向相同,也有可能相反。
加速度方向与速度变化量Δv的方向相同。
2.判断物体做加速运动还是做减速运动的方法
根据加速度方向和速度方向间的关系,只要加速度方向和速度方向相同,就是加速;加速度方向和速度方向相反,就是减速。
a=0,Δv=0,v不变,物体做匀速直线运动。
【典例3】 一质点自原点开始在x轴上运动,初速度v0>0,加速度a>0,a值不断减小直至为零的过程中,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
思路点拨:①判断速度增大还是减小,要看速度方向与加速度方向是相同还是相反。
②判断位移增大还是减小,要看速度方向与位移方向是相同还是相反。
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,速度都是在增加的,当加速度减小时,相同时间内速度的增加量变小,即增加逐渐变慢了;当a=0时,速度达到最大值,此后以该最大速度做匀速直线运动,位移不断增大,C正确。]
【跟踪训练】
上例中,若加速度a大小不变,则根据下列给出的速度和加速度的正负,判断运动性质。
(1)v0>0,a<0;
(2)v0<0,a>0;
(3)v0<0,a<0。
[提示] (1)向x轴正方向做减速运动。
(2)向x轴负方向做减速运动。
(3)向x轴负方向做加速运动。
(1)物体存在加速度,表明物体在做变速运动,但不一定做加速运动。
(2)物体做加速运动还是做减速运动,不能根据加速度的正、负来判断,要根据加速度的方向与速度的方向的关系来判断。
探究三:从v?t图像看加速度
1.利用v?t图像分析加速度
(1)v?t图像的斜率表示加速度。如图所示的v?t图像中,图线的倾斜程度(斜率)k==a,表示物体的加速度。斜率越大,加速度越大;斜率越小,加速度越小;斜率为零,加速度为零,即速度保持不变。
(2)斜率的正负表示加速度的方向。斜率为正,表示加速度的方向与正方向相同;斜率为负,表示加速度的方向与正方向相反。
2.从速度—时间(v?t)图像可以得到的信息
(1)物体运动的初速度,即图像中的纵轴截距。
(2)根据a=计算出加速度。
(3)物体是加速运动,还是减速运动。
(4)物体在某一时刻的速度或物体达到某一速度所需要的时间。
(5)物体在某一段时间内的位移。图线与坐标轴或坐标线围成的面积即该段时间内的位移。
名师点睛:在v?t图像中,纵轴(v)不但可以表示各时刻速度的大小,而且可以表示速度的方向。只有当物体沿同一条直线运动,选定正方向后,物体的速度方向才能用正、负号表示。
【典例4】 如图所示为一质点做直线运动的v?t图像,下列说法中正确的是(  )
A.质点在ab段与bc段的速度方向相反
B.质点在bc段与cd段的加速度方向相反
C.质点在ab段的加速度大小为2
m/s2
D.质点在bc段通过的位移为2
m
思路点拨:速度—时间图像中,速度的正负表示物体的运动方向,图线的斜率表示加速度,图线与时间轴所围的面积表示位移。
C [质点在ab段与bc段的速度均为正值,故方向相同,选项A错误;因为速度—时间图线的斜率表示物体的加速度,故质点在bc段与cd段的加速度方向相同,选项B错误;质点在ab段的加速度大小为a==
m/s2=2
m/s2,选项C正确;质点在bc段通过的位移为x=×0.5×4.0
m=1
m,选项D错误。选C。]
【归纳总结】分析v?t图像时应注意的两点
(1)只要直线的斜率相同,则加速度的大小和方向都相同。
(2)图线不是物体运动的轨迹,分析时要把图像与物体的实际运动结合起来。
【跟进训练】
3.(多选)A、B两车沿同一平直公路同向运动,从某时刻开始,两车的v?t图像如图所示。假设t=8
s时两车恰好相遇。则在0~8
s内(  )
A.A车加速度大小小于B车加速度大小
B.t=6
s时两车相距最远
C.t=0时B车在A车前方33
m处
D.这段时间内A、B两车可能相遇两次
AC [由v?t图线的斜率表示加速度,可知aA=
m/s2=
m/s2,aB=
m/s2=-1.5
m/s2,则A车的加速度大小小于B车的加速度大小,选项A正确;两车同向运动,速度相等时相距最远,故t=6
s时两车相距不是最远,选项B错误;两车相遇时A通过的位移xA=×(3+12)×8
m=60
m,B通过的位移xB=×6×9
m=27
m,则t=0时B车在A车前方60
m-27
m=33
m处,选项C正确;题图所示时间内A、B两车只能相遇一次,选项D错误。]
【检测案】
1.关于速度、速度的变化量、加速度,正确的说法是(  )
A.物体运动时速度的变化量越大,它的加速度一定越大
B.速度很大的物体,其加速度一定很大
C.某时刻物体速度为零,其加速度可能很大
D.加速度很大时,运动物体的速度一定很快变大
C [运动物体的速度变化量越大,加速度不一定越大,还取决于变化所用的时间,故A错误;加速度与速度没有直接的关系,速度很大的物体,其加速度可能很小,可能为零,比如速度很大的匀速直线运动,故B错误;某时刻物体速度为零,但速度变化率很大,则其加速度很大,故C正确;物体做减速运动时,加速度很大,运动物体的速度很快变小,故D错误。]
2.(多选)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做加速直线运动
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
AD [由图像可知,物体A的速度随时间均匀增加,物体A做加速直线运动,A对;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,B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,C错;B的加速度大,则B的速度变化比A快,D对。]
3.物体做匀加速直线运动,已知加速度为2
m/s2,则(  )
A.物体在某秒末的速度一定是该秒初的速度的2倍
B.物体在某秒末的速度一定比该秒初的速度大2
m/s
C.物体在某秒初的速度一定比前秒末的速度大2
m/s
D.物体在某秒末的速度一定比前秒初的速度大2
m/s
B [要理解某秒初与前秒末是同一时刻,某秒末与前秒初相隔2
s。分析可知B项正确。]
4.(2020·北大附中高一月考)一枚火箭由地面竖直向上发射,其速度—时间图像如图所示,由图像可知(  )
A.0~ta段火箭的加速度大于ta~tb段火箭的加速度
B.在0~tb段火箭是上升的,在tb~tc段火箭是下落的
C.tb时刻火箭加速度方向改变
D.tc时刻火箭回到地面
C [在速度—时间图像中,图线的斜率表示加速度,由数学知识可知0~ta段火箭的加速度小于ta~tb段火箭的加速度,故A错误;由速度—时间图像可以看出,在0~tc段火箭的速度均是正值,说明火箭一直向上运动,tc时刻速度为零,说明tc时刻火箭离地面最远,故B、D错误;在速度—时间图像中,图线的斜率表示加速度,tb时刻火箭加速度由正变负,加速度方向改变,故C正确。]
5.情境:有些国家的交通管理部门为了交通安全,特别制定了死亡加速度为500g(g取10
m/s2)这一数值,以警示人们,意思是如果行车加速度超过此值,将有生命危险。这么大的加速度,一般情况下车辆是达不到的,但如果发生交通事故,将有可能达到这一数值。
问题:(1)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正面碰撞,碰撞时间为2.1×10-3
s,则摩托车驾驶员是否有生命危险?(货车的质量远大于摩托车的质量)
(2)为了防止碰撞,两车的驾驶员同时紧急刹车,货车、摩托车从急刹车到完全静止所需的时间分别为4
s、3
s,则货车的加速度与摩托车的加速度大小之比为多少?
[解析] (1)由于货车的质量比摩托车的质量大很多,故摩托车与货车相撞瞬间,货车的速度几乎不变,摩托车的速度反向,大小至少与货车的速度相同,因此,摩托车速度的变化量不小于Δv=72
km/h-(-54
km/h)=126
km/h=35
m/s。所以摩托车的加速度至少为a==
m/s2=16
667
m/s2=1
666.7g>500g,因此摩托车驾驶员有生命危险。
(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。
[答案] (1)有生命危险 (2)1∶1
【课堂小结】
回归本节知识,自我完成以下问题:
1.怎样根据速度变化的方向判断加速度的方向?
提示:加速度的方向与速度变化量的方向相同。
2.结合速度的方向如何判断物体加速还是减速?
提示:加速度是矢量,在计算加速度或比较加速度时,必须同时考虑它们的大小和方向。取初速度方向为正方向。
(1)对加速直线运动,vt>v0,a>0,加速度为正,表示加速度方向与初速度方向相同。
(2)对减速直线运动,vt<v0,a<0,加速度为负,表示加速度方向与初速度方向相反。
3.根据v?t图像怎样确定加速度?
提示:根据a=(即v?t图线的斜率)可确定加速度。
(1)斜率的大小表示加速度的大小。斜率大小越大,加速度越大;斜率大小越小,加速度越小;斜率为零,加速度为零,即速度保持不变。
(2)斜率的正负表示加速度的方向。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。物理人教A版(2019)必修第一册学案
第一章 运动的描述
1.4 速度变化快慢的描述——加速度
【学习目标】
核心素养
学习目标
物理观念
(1)理解加速度的概念,知道加速度的定义式、方向和单位。(2)理解加速度的矢量性。
科学思维
(1)会根据速度变化的方向判断加速度的方向,并结合速度的方向判断运动性质。(2)根据v?t图像分析、计算加速度的大小。(3)理解加速度与速度、速度变化量和速度变化率之间的区别与联系,并会分析生活中的运动实例。
科学态度与责任
(1)学习并体会用物理量之比定义新物理量的方法。(2)体会数学方法在物理研究中的应用及意义。(3)通过生活中有关加速度的利用和危害防止的实例,体会物理与生活实际的紧密联系,激发物理学习兴趣。
【使用说明及学法指导】
1.预学指导:精读教材的内容,完成预学案,找出自己的疑惑;
2.探究指导:小组成员依次发表观点,有组织,有记录,有展示,有点评;
3.展示指导:规范审题,规范书写,规范步骤,规范运算;
4.检测指导:课堂上定时训练,展示答案;
5.总结指导:回扣学习目标,总结本节内容.
【预学案】
知识点一 加速度
1.定义:速度的
与发生这一变化所用
之比,通常用a代表。
2.表达式:a=
=。(v0:初速度;v:末速度)
3.单位:在国际单位制中,加速度的单位是

4.物理意义:描述物体
的物理量。
(1)速度的变化量Δv=v-v0是矢量,既有大小,又有方向。
(2)叫作速度的变化率,也就是说加速度就是速度的变化率。
1:思考辨析(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)物体的速度越大,则加速度越大。
(
)
(2)物体的速度变化越大,则加速度越大。
(
)
(3)物体的速度变化越快,则加速度越大。
(
)
知识点二 加速度的方向
1.加速度的方向
(1)加速度是
量,既有大小,也有方向。
(2)加速度的方向与
的方向相同。
2.加速度与速度的方向关系
如汽车启动时,速度增大,即做加速运动,v>v0。
?Δv>0?Δv与v0
,即a与v0同向。
汽车刹车时,速度减小
,即做减速运动,v<v0。
?Δv<0?Δv与v0
,即a与v0反向。
 对于方向在同一条直线上的矢量运算,可以在规定正方向的前提下用正、负号表示矢量的方向,这样就可以把矢量运算简化为代数运算。
2:思考辨析(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)加速度减小,速度一定减小。
(
)
(2)a<0,速度一定减小。
(
)
(3)只要a与v方向相同,v一定增大。
(
)
知识点三 从v?t图像看加速度
对v?t图像的认识:
1.v?t图像反映了物体的速度随
变化的规律。
2.在v?t图像中,从图线的倾斜程度(斜率大小)就能判断
的大小。倾角(图线与横坐标轴的夹角)越大,加速度

3.匀变速直线运动的v?t图像是一条倾斜的直线,直线的
表示加速度。比值就是加速度的大小(如图所示)。
3:思考辨析(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)v?t图线的斜率有正、负,其正负表示加速度的方向,而不表示加速度的大小。
(
)
(2)v?t图线的斜率为负值,物体一定做减速运动。
(
)
(3)在同一v?t图像中,图线的倾角越大,物体的加速度越大。
(
)
【我的疑惑】
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【探究案】
探究一:加速度的理解和计算
1.加速度的理解
加速度是速度的变化量Δv与发生这一变化所用时间Δt的比值,在数值上等于单位时间内速度的变化量,即速度的变化率。
2.速度、速度变化量、加速度的比较
速度v
速度变化量Δv
加速度a
定义
位移与所用时间的比值
末速度与初速度的差值
速度变化量与时间的比值
表达式
v=
Δv=v2-v1
a=
单位
m/s
m/s
m/s2
方向
为物体运动的方向,与a的方向不一定相同
由初、末速度决定,与a的方向相同,与v的方向不一定相同
与Δv的方向相同,与v的方向不一定相同
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
大小关系
三个物理量的大小没有必然联系,其中一个物理量较大时,其余两个物理量不一定较大
【点睛之笔】a=是用比值法来定义加速度的,定义式只是给出物理量间的计算公式,它们之间无决定性关系,不是决定式,即无比例关系,所以不能说a与Δv成正比,与Δt成反比。但是当a一定时,Δv和Δt成正比,它们的比值就是加速度a。物体的加速度是由物体的质量和物体所受的合外力决定(第四章学习)。
【典例1】 (多选)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.a的方向与Δv的方向相同,与v的方向无关
D.叫速度的变化率,就是加速度
【典例2】 (2020·吉林省实验中学高一月考)求下列物体的加速度:
(1)一辆汽车以72
km/h的速度匀速运动,紧急刹车后经2
s停下来;
(2)沿光滑水平地面以10
m/s的速度运动的小球,撞墙后以8
m/s的速度反弹,与墙壁接触时间为0.1
s。
【归纳总结】求解加速度的步骤
【跟进训练】
1.(多选)关于加速度,下列说法正确的是(  )
A.物体运动时速度越大,其加速度就越大
B.物体运动时速度变化量越大,其加速度就越大
C.物体运动时速度变化越快,其加速度就越大
D.物体运动时速度变化率越大,其加速度就越大
2.如图所示是汽车的速度计,某同学在汽车中观察速度计指针位置的变化。开始时指针指示在如图甲所示位置,经过8
s后指针指示在如图乙所示位置,若汽车做直线运动,那么它的加速度约为(  )
甲           乙
A.1.1
m/s2    B.5.0
m/s2
C.1.4
m/s2
D.0.6
m/s2
探究二:加速度的方向
1.加速度方向与速度方向的关系
加速度a的方向与初速度v0的方向没有直接关系,根据加速度a=知,加速度a的方向与速度的变化量Δv的方向相同。确定了Δv的方向,也就确定了加速度a的方向。
在直线运动中,速度变化量Δv=vt-v0的方向可能与初速度v0的方向相同,也有可能相反。
加速度方向与速度变化量Δv的方向相同。
2.判断物体做加速运动还是做减速运动的方法
根据加速度方向和速度方向间的关系,只要加速度方向和速度方向相同,就是加速;加速度方向和速度方向相反,就是减速。
a=0,Δv=0,v不变,物体做匀速直线运动。
【典例3】 一质点自原点开始在x轴上运动,初速度v0>0,加速度a>0,a值不断减小直至为零的过程中,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
【跟踪训练】
上例中,若加速度a大小不变,则根据下列给出的速度和加速度的正负,判断运动性质。
(1)v0>0,a<0;
(2)v0<0,a>0;
(3)v0<0,a<0。
探究三:从v?t图像看加速度
1.利用v?t图像分析加速度
(1)v?t图像的斜率表示加速度。如图所示的v?t图像中,图线的倾斜程度(斜率)k==a,表示物体的加速度。斜率越大,加速度越大;斜率越小,加速度越小;斜率为零,加速度为零,即速度保持不变。
(2)斜率的正负表示加速度的方向。斜率为正,表示加速度的方向与正方向相同;斜率为负,表示加速度的方向与正方向相反。
2.从速度—时间(v?t)图像可以得到的信息
(1)物体运动的初速度,即图像中的纵轴截距。
(2)根据a=计算出加速度。
(3)物体是加速运动,还是减速运动。
(4)物体在某一时刻的速度或物体达到某一速度所需要的时间。
(5)物体在某一段时间内的位移。图线与坐标轴或坐标线围成的面积即该段时间内的位移。
【点睛之笔】在v?t图像中,纵轴(v)不但可以表示各时刻速度的大小,而且可以表示速度的方向。只有当物体沿同一条直线运动,选定正方向后,物体的速度方向才能用正、负号表示。
【典例4】 如图所示为一质点做直线运动的v?t图像,下列说法中正确的是(  )
A.质点在ab段与bc段的速度方向相反
B.质点在bc段与cd段的加速度方向相反
C.质点在ab段的加速度大小为2
m/s2
D.质点在bc段通过的位移为2
m
【归纳总结】分析v?t图像时应注意的点:
【跟进训练】
3.(多选)A、B两车沿同一平直公路同向运动,从某时刻开始,两车的v?t图像如图所示。假设t=8
s时两车恰好相遇。则在0~8
s内(  )
A.A车加速度大小小于B车加速度大小
B.t=6
s时两车相距最远
C.t=0时B车在A车前方33
m处
D.这段时间内A、B两车可能相遇两次
【检测案】
1.关于速度、速度的变化量、加速度,正确的说法是(  )
A.物体运动时速度的变化量越大,它的加速度一定越大
B.速度很大的物体,其加速度一定很大
C.某时刻物体速度为零,其加速度可能很大
D.加速度很大时,运动物体的速度一定很快变大
2.(多选)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做加速直线运动
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
3.物体做匀加速直线运动,已知加速度为2
m/s2,则(  )
A.物体在某秒末的速度一定是该秒初的速度的2倍
B.物体在某秒末的速度一定比该秒初的速度大2
m/s
C.物体在某秒初的速度一定比前秒末的速度大2
m/s
D.物体在某秒末的速度一定比前秒初的速度大2
m/s
B [要理解某秒初与前秒末是同一时刻,某秒末与前秒初相隔2
s。分析可知B项正确。]
4.一枚火箭由地面竖直向上发射,其速度—时间图像如图所示,由图像可知(  )
A.0~ta段火箭的加速度大于ta~tb段火箭的加速度
B.在0~tb段火箭是上升的,在tb~tc段火箭是下落的
C.tb时刻火箭加速度方向改变
D.tc时刻火箭回到地面
5.情境:有些国家的交通管理部门为了交通安全,特别制定了死亡加速度为500g(g取10
m/s2)这一数值,以警示人们,意思是如果行车加速度超过此值,将有生命危险。这么大的加速度,一般情况下车辆是达不到的,但如果发生交通事故,将有可能达到这一数值。
问题:(1)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正面碰撞,碰撞时间为2.1×10-3
s,则摩托车驾驶员是否有生命危险?(货车的质量远大于摩托车的质量)
(2)为了防止碰撞,两车的驾驶员同时紧急刹车,货车、摩托车从急刹车到完全静止所需的时间分别为4
s、3
s,则货车的加速度与摩托车的加速度大小之比为多少?
【课堂小结】
回归本节知识,自我完成以下问题:
1.怎样根据速度变化的方向判断加速度的方向?
2.结合速度的方向如何判断物体加速还是减速?
3.根据v?t图像怎样确定加速度?