（浙江專用）2018-2019高中物理 第一章 運動的描述 5 速度變化快慢的描述——加速度學案 新人教版必修1.doc

5速度變化快慢的描述加速度知識內容加速度考試要求c課時要求1.能區(qū)別v、v、，了解加速度的定義式、單位及矢量性.2.會根據(jù)速度和加速度的方向關系判斷物體的運動性質.3.通過加速度概念的建立過程和加速度定義式的得出過程，了解和體會比值定義法在科學研究中的應用.4.會利用加速度定義式計算勻變速直線運動的加速度.一、加速度1.物理意義：加速度是描述物體運動速度變化快慢的物理量.2.定義：加速度是速度的變化量與發(fā)生這一變化所用時間的比值.3.定義式：a.4.單位：在國際單位制中，加速度的單位是米每二次方秒，符號是 m/s2或 ms2.二、加速度方向與速度方向的關系1.加速度是矢(填“矢”或“標”)量，加速度的方向與速度變化v的方向相同，與速度方向無關(填“有關”或“無關”).2.加速運動中，加速度方向與速度方向相同；減速運動中，加速度方向與速度方向相反.三、從vt圖象看加速度1.定性判斷：vt圖象的傾斜程度反映加速度的大小.2.定量計算：如圖1，在vt圖象上取兩點e(t1，v1)、f(t2，v2)，加速度的數(shù)值a.圖11.判斷下列說法的正誤.(1)加速度是表示物體運動快慢的物理量.()(2)加速度是表示物體速度變化快慢的物理量.()(3)物體運動速度越大，加速度越大.()(4)物體速度變化越大，加速度越大.()(5)物體加速度的方向總與速度方向相同.()2.做直線運動的汽車，看到前面有險情，立即緊急剎車，在2 s內速度從10 m/s減小到0，則汽車的加速度為_ m/s2.答案5一、加速度下表列出了三種車輛起步后速度變化情況初速度時間末速度自行車05 s14 m/s小型轎車020 s30 m/s旅客列車0100 s40 m/s哪種車輛速度變化大？哪種車輛速度增加得快？并說明你是如何比較的.答案旅客列車速度變化大，自行車速度增加得快.因為：自行車速度增加v114 m/s，小型轎車速度增加v230 m/s，旅客列車速度增加v340 m/s，所以旅客列車速度變化大.自行車1 s內速度增加 m/s22.8 m/s2小型轎車1 s內速度增加 m/s21.5 m/s2旅客列車1 s內速度增加 m/s20.4 m/s2，所以自行車速度增加得快.1.v、v、意義的比較v描述物體運動的快慢；v描述運動速度變化的多少；描述運動速度變化的快慢(也叫速度對時間的變化率).2.對加速度定義式a的理解a只是加速度a的定義式，不是決定式，加速度a與v、v沒有必然的大小關系.(1)v大，a不一定大，比如勻速飛行的飛機速度很大，但加速度卻為零；v小，a也不一定小，如射擊時火藥爆炸瞬間，子彈的速度v可以看做零，這時加速度卻很大.(2)速度變化量v大，加速度a不一定大，比如列車由靜止到高速行駛，速度變化量很大，但經歷時間也長，所以加速度并不大.(3)速度變化得快，即大，表示單位時間內速度變化大(或速度的變化率大)，加速度才大.3.加速度的計算(1)規(guī)定正方向.一般選初速度v1的方向為正方向.(2)判定v2的方向，確定v2的符號.(3)利用公式a計算.要注意速度反向情況下，速度變化量的計算.例1(2018寧波市余姚中學期中)關于加速度，下列說法中不正確的是()a.速度變化越大，加速度一定越大b.速度變化越快，加速度一定越大c.速度變化一樣但所用的時間越短，加速度一定越大d.單位時間內速度變化越大，加速度一定越大答案a解析根據(jù)a知，速度變化越大，加速度不一定大.速度變化越快，加速度越大，故a錯誤，b正確.根據(jù)a知，速度變化一樣但所用的時間越短，加速度一定越大，故c正確.加速度等于單位時間內速度的變化量，單位時間內速度變化量越大，加速度越大，故d正確.例2籃球以10 m/s的速度水平撞擊籃板后以6 m/s的速度反向彈回，籃球與籃板的接觸時間為0.1 s，則籃球在這段時間內的加速度為多大？加速度的方向如何？答案160 m/s2方向與初速度的方向相反解析選取籃球的初速度方向為正方向，則初速度v010 m/s.因為末速度方向與規(guī)定的正方向相反，故末速度為v6 m/s.由加速度的定義式可得：a m/s2160 m/s2，負號表示加速度方向與初速度方向相反.本題也可以選取末速度的方向為正方向，解出的加速度將為正值.加速度是矢量，加速度的正負表示加速度的方向.若加速度的方向與規(guī)定的正方向相同，則加速度為正；若加速度的方向與規(guī)定的正方向相反，則加速度為負.二、加速度的方向與速度方向的關系如圖為蜻蜓、火箭的運動示意圖.圖甲：以8 m/s的速度飛行的蜻蜓能在0.7 s內停下來.圖乙：火箭發(fā)射時10 s內速度由0增加到100 m/s.(1)計算蜻蜓和火箭加速度的大小并說明誰的速度變化快？(2)分析蜻蜓和火箭的加速度方向與速度方向的關系.(3)試根據(jù)上述情景和問題討論在直線運動中物體做加速運動或減速運動的條件是什么？答案(1)11.4 m/s210 m/s2蜻蜓的速度變化快(2)蜻蜓的加速度方向與速度方向相反；火箭的加速度方向與速度方向相同.(3)在直線運動中，當加速度方向與速度方向相同時，物體做加速運動；當加速度方向與速度方向相反時，物體做減速運動.由加速度來判斷物體的運動情況1.加速度的大小決定物體速度變化的快慢2.加速度方向與速度方向的關系決定物體加速還是減速.物體是加速還是減速與加速度的變化和加速度的大小無關，與加速度方向和速度方向之間的關系有關.可總結如下：例3物體a、b做直線運動，a的加速度為3 m/s2，b的加速度為5 m/s2，下列說法中正確的是()a.物體a的加速度比物體b的加速度大b.物體b的速度變化比物體a的速度變化快c.物體a的速度一定在增加d.物體b的速度一定在減小答案b解析比較加速度的大小應比較它們的絕對值，物體a的加速度比物體b的加速度小，物體b的速度變化較快，a錯，b對.當加速度與初速度方向相同時，物體做加速直線運動，反之則做減速直線運動，本題由于不知a、b兩物體的運動方向與其加速度方向的關系，故不能確定它們是做加速運動還是做減速運動，c、d錯.三、從vt圖象看加速度如圖所示是甲、乙兩個質點的vt圖象.(1)根據(jù)圖中數(shù)據(jù)求出它們的加速度的大??；(2)試說明vt圖象中圖線的“陡”和“緩”與加速度有什么關系？答案(1)a甲 m/s22 m/s2a乙 m/s21 m/s2(2)由(1)知甲的加速度大于乙的加速度，由圖象可以直觀地看出，甲的圖線比乙的圖線“陡”，所以通過比較圖線的“陡”、“緩”就可以比較加速度的大小.在同一個vt圖象中，圖線“陡”的加速度較大.1.由圖象計算或比較加速度根據(jù)a(即圖象的斜率)可確定加速度.的正負表示加速度方向，其絕對值表示加速度的大小.2.由vt圖象判斷速度的變化(如圖2所示)(1)在0t0時間內，v0，物體做減速運動；(2)在tt0時間內，v0，a0，物體做加速運動.圖2例4某物體沿直線運動，其vt圖象如圖3所示，求出物體在01 s內，13 s內，35 s內的加速度.圖3答案2 m/s21 m/s21 m/s2解析01 s內，a1 m/s22 m/s213 s內，a2 m/s21 m/s235 s內，a3 m/s21 m/s2在速度時間圖象中，需要掌握兩點：一、速度的正負表示運動方向，看運動方向是否發(fā)生變化，只要考慮速度的正負是否發(fā)生變化，二、圖象的斜率表示物體運動的加速度.針對訓練某物體沿直線運動，其vt圖象如圖4所示，下列說法正確的是()圖4a.第1 s內和第2 s內物體的速度方向相反b.第1 s內和第2 s內物體的加速度方向相反c.第3 s內物體的速度方向和加速度方向相反d.第2 s末物體的加速度為零答案b解析速度的方向由縱坐標的正負表示，正號表示與正方向相同，負號表示與正方向相反.加速度的方向由圖象斜率的正負表示，正號表示與正方向相同，負號表示與正方向相反.第1 s內、第2 s內縱坐標為正，速度均為正向，a錯誤；根據(jù)斜率的正負，第1 s內加速度為正向，第2 s內加速度為負向，b正確；第3 s內速度為負向，加速度為負向，c錯誤；第2 s末物體的加速度為2 m/s2，d錯誤.1.(對加速度的理解)下列關于加速度的說法中正確的是()a.加速度等于增加的速度b.加速度表示速度變化的多少c.加速度為正值時，物體速度的大小隨時間而增大，物體做加速運動d.加速度等于速度的變化量與所用時間之比答案d解析加速度是獨立的一個物理量，用速度的變化與所用時間之比來定義，表示速度變化的快慢，也叫速度的變化率，選項a、b錯誤，d正確.加速度的正、負由所選正方向決定，當加速度方向與所選的正方向相同時取正值，反之取負值；速度增大還是減小(加速還是減速)取決于加速度與速度的方向關系，當加速度與速度同向時加速，反向時減速，選項c錯誤.2.(對加速度的理解)(多選)(2018寧波市期末)下列關于速度、加速度說法正確的是()a.速度大的物體，加速度也大b.速度為0，加速度可以不為0c.速度變化大的物體，加速度一定大d.速度變化快的物體，加速度一定大答案bd解析加速度的大小和速度大小沒有必然聯(lián)系，如在勻速直線運動中，速度很大而加速度卻為零，故a錯誤；對于剛點燃火藥的大炮，炮彈的速度為零，但炮彈有很大的加速度，故b正確；速度變化大的物體，由于時間不知道，根據(jù)a，所以加速度不一定大，故c錯誤；加速度是描述速度變化快慢的物理量，所以物體的速度變化越快，則加速度越大，故d正確.3.(加速度的計算)(2018臺州市臨海白云中學期中)一物體以5 m/s的速度垂直于墻壁碰撞后，又以5 m/s的速度反彈回來，若物體與墻壁作用時間為0.2 s，取碰撞前初速度的方向為正方向，那么物體與墻壁碰撞的過程中，物體的加速度為()a.10 m/s2 b.10 m/s2c.50 m/s2 d.50 m/s2答案d4.(vt圖象與加速度)某物體運動的vt圖象是一條直線，如圖5所示，下列說法正確的是()圖5a.物體始終向同一方向運動b.物體在第2 s內和第3 s內的加速度大小相等，方向相反c.物體在02 s內速度方向與加速度方向相同d.物體在前4 s內的加速度不變，均為1 m/s2答案d解析物體在前2 s內速度為負，向反方向運動，物體在24 s內速度為正，向正方向運動，故2 s末速度方向發(fā)生了變化，a、c錯誤；圖象的斜率表示加速度，物體在整個過程中加速度恒定，均為1 m/s2，方向為正，b錯誤，d正確.一、選擇題1.若汽車的加速度方向與速度方向相反，當加速度增大時()a.汽車速度增加的越來越慢b.汽車速度增加的越來越快c.汽車速度減小的越來越快d.汽車速度減小的越來越慢答案c解析汽車的加速度方向與速度方向相反，汽車在做減速運動，速度減?。患铀俣仍龃?，汽車速度減小得越來越快，c正確.2.(2018杭州市期末)普通的小型轎車和旅客列車，速度都能達到100 km/h.但是，它們起步后達到這樣的速度所需的時間是不同的，例如某小型轎車約需用20 s，某旅客列車約需用500 s.關于以上所述小型轎車與旅客列車的運動說法正確的是()a.列車的速度變化量較大b.轎車的速度變化率較大c.列車的加速度約為0.2 m/s2d.轎車的加速度約為5 m/s2答案b3.由公式a可知()a.a與v成正比b.物體加速度大小由v決定c.a的方向與v的方向不一定相同d.叫速度變化率，就是加速度答案d解析v是速度的變化，a與v不是正比關系，a項錯誤；物體加速度大小不是由v決定，與之無關，b項錯誤；a的方向與v的方向相同，c項錯誤；a是加速度的定義式，反映的是速度變化快慢，也叫速度的變化率，d項正確.4.雨滴從高空由靜止下落，由于受到空氣阻力作用，其加速度逐漸減小，直到變?yōu)榱?，在此過程中雨滴的運動情況是()a.速度逐漸減小，加速度為零時，速度最小b.速度逐漸增大，加速度為零時，速度最大c.速度的變化率越來越大d.速度與加速度的方向相反答案b解析雨滴做加速直線運動，加速度方向和速度方向相同，只要加速度不為零，速度就增大，加速度減到零時，雨滴速度最大，之后變?yōu)閯蛩?，a、d錯誤，b正確；加速度即為速度的變化率，加速度減小，所以速度的變化率也減小，c錯誤.5.(2018溫州市上學期期末)2017年9月29日我國成功用長征二號丙運載火箭將3顆新型衛(wèi)星送入軌道.如圖1是火箭點火升空瞬間的照片.關于這一瞬間的火箭的速度和加速度的判斷，下列說法正確的是()圖1a.火箭的速度很小，但加速度可能較大b.火箭的速度很小，所以加速度也很小c.火箭的速度很大，所以加速度也很大d.火箭的速度很大，但加速度一定很小答案a6.f1賽車是世界上速度最快、科技含量最高的運動.f1賽車不僅加速快，而且有很強的制動特性，可以在1.9 s內將速度從200 km/h減小到0，則其制動加速度大小約為()a.9 m/s2 b.19 m/s2 c.29 m/s2 d.39 m/s2答案c解析200 km/h55.6 m/s，所以加速度大小a m/s229 m/s2，選項c正確.7.一輛汽車沿平直公路向東行駛，如圖2所示是該汽車的速度計，在汽車內的觀察者觀察速度計指針的變化，開始時指針指在如圖甲所示的位置，經過8 s后指針指在如圖乙所示的位置，那么它的加速度約為()圖2a.11 m/s2 b.5.0 m/s2c.1.4 m/s2 d.1.4 m/s2答案d解析由題圖可知汽車的初速度v060 km/h16.7 m/s，末速度v20 km/h5.6 m/s.由加速度的定義式得a m/s21.4 m/s2，故選d.8.根據(jù)給出的速度和加速度的正負，對下列運動性質的判斷正確的是()a.v0，a0，物體做加速運動b.v0，a0，物體做減速運動c.v0，a0，物體做減速運動d.v0，a0，物體做減速運動答案c解析物體運動的速度、加速度的正方向是任意規(guī)定的，當速度的方向和加速度的方向相同時，做加速運動；方向相反時做減速運動.不能只根據(jù)加速度的正負來判斷物體是做加速運動還是做減速運動.9.某火箭由地面豎直向上發(fā)射時，其vt圖象如圖3所示，則下列表述正確的是()圖3a.火箭在t2t3時間內向下運動b.火箭在t1t2時間內加速度最大c.0t3時間內，火箭一直向上運動d.火箭運動過程中的最大加速度大小為答案c解析由題圖看出，火箭的速度一直為正值，說明火箭一直在上升，故a錯誤，c正確.由vt圖象的斜率等于火箭的加速度，則知在t2t3時間內加速度最大，最大加速度大小為a，故b、d錯誤.10.如圖4是物體做直線運動的vt圖象.由圖可知，該物體()圖4a.第1 s內和第3 s內的運動方向相反b.第3 s內和第4 s內的加速度不相同c.第1 s內和第4 s內的加速度大小相等d.第3 s末速度方向和加速度方向都發(fā)生改變答案c解析第1 s內和第3 s內的速度均為正值，方向相同，選項a錯誤；vt圖象的斜率代表加速度，第3 s內和第4 s內斜率相同，所以加速度相同，選項b錯誤；第1 s內、第4 s內加速度大小為a1 m/s2，故選項c正確；第3 s末速度方向發(fā)生改變，但加速度方向不變，故選項d錯誤.二、非選擇題11.如圖5所示，m99是一款性能先進的大口徑半自動狙擊步槍.步槍槍管中的子彈從初速度為0開始，經過0.002 s的時間離開槍管被射出.已知子彈在槍管內的平均速度是600 m/s，射出槍口瞬間的速度是1 200 m/s，射出過程中槍沒有移動.求：圖5(1)槍管的長度；(2)子彈在射出過程中