專題14速度變化快慢的描述-加速度原卷版

專題1.4速度變化快慢的描述——加速度【講】一．講核心素養(yǎng)學(xué)習(xí)目標(biāo)要求核心素養(yǎng)和關(guān)鍵能力1.知道加速度是用來描述物體運動速度變化快慢的物理量。2.知道加速度是矢量，加速度的方向與物體速度變化量的方向相同。3.理解直線運動中，加速運動或減速運動中加速度方向與物體運動方向之間的關(guān)系。v－t圖像計算加速度的大小。掌握用比值定義法定義加速度。類比遷移能力。二．講考點與題型【考點一】對加速度的理解【要點梳理】1.定義：速度的________與發(fā)生這一變化所用時間之比。即a＝______。2.單位：在國際單位制中，加速度的單位是____________，符號是m/s2或m·s－2。3.矢量性：加速度既有大小，又有方向，是矢量。4.物理意義：表示物體速度________________的物理量，也叫速度對時間的變化率?！旧A拓展】a＝eq\f(Δv,Δt)的理解(1)加速度的大小決定物體速度變化的快慢(2)a＝eq\f(Δv,Δt)只是加速度a的定義式，不是決定式，計算結(jié)果為Δt內(nèi)的平均加速度。2.速度、速度的變化量、加速度的比較速度v速度的變化量Δv加速度a表達(dá)式v＝eq\f(Δx,Δt)Δv＝v2－v1a＝eq\f(Δv,Δt)單位m/sm/sm/s2方向與Δx的方向相同Δv的方向可由初、末速度的矢量差確定與Δv的方向相同物理意義表示物體運動的快慢和方向表示物體速度變化的大小和方向表示物體速度變化的快慢和方向辨析a的大小可由Δv和Δt的比值求得，與v、Δv沒有必然聯(lián)系；①v很大，a不一定大，如飛機勻速飛行(Δv＝0)②Δv很大，a也不一定大，如高速列車啟動(Δt很大)③v＝0，a不一定為零，如從槍膛里剛發(fā)射的子彈【例1】(多選)(2020-2021學(xué)年·浙江杭州高一質(zhì)檢)小芳同學(xué)從網(wǎng)上找到幾幅照片(如圖所示)，根據(jù)照片所示情景請你判斷下列說法正確的是()A．當(dāng)大炮發(fā)射炮彈還沒發(fā)生運動瞬間，炮彈的加速度一定為0B．高速行駛的磁懸浮列車的加速度可能為0C．轎車緊急剎車時速度變化很快，所以加速度很大D．根據(jù)圖中數(shù)據(jù)可求出劉翔在110m欄比賽中平均加速度【素養(yǎng)提升】本題考查的核心素養(yǎng)是物理觀念與科學(xué)思維?！疽?guī)律總結(jié)】對加速度理解的十個“不一定”(1)物體具有加速度，但不一定做加速運動．(2)物體的速度方向改變，但加速度的方向不一定改變．(3)物體的速度方向不變，但加速度方向不一定不變．(4)物體的速度大，但加速度不一定大．(5)物體速度等于零，但加速度不一定等于零．(6)物體加速度為零，但速度不一定為零．(7)物體的加速度變大(小)，但速度不一定變大(小)．(8)物體的速度大小不變，但加速度不一定為零．(9)加速度大小不變的運動，不一定加速度方向也不變．(10)在加速直線運動中，加速度不一定總?cè)≌担咀兪接?xùn)練1】下列關(guān)于加速度的說法中正確的是()a＝eq\f(Δv,Δt)可知，a與Δv成正比，與Δt成反比B.物體的速度變化率越大，其加速度一定越大C.物體加速度為零，則物體的速度一定為零D.物體運動速度越大，其加速度一定越大【變式訓(xùn)練2】(多選)(2023·佛山市南海區(qū)一中月考)對下列運動情景中加速度的判斷正確的是()A.運動的汽車在某時刻速度為零，故加速度一定為零B.轎車緊急剎車，速度變化很快，所以加速度很大C.高速行駛的磁懸浮列車，速度很大，但加速度不一定很大D.點火后即將升空的火箭，只要火箭的速度為零，其加速度一定為零【考點二】加速度的計算【要點梳理】1.加速度的方向：與速度__________的方向相同。2.加速度與速度的方向關(guān)系：在直線運動中(1)如果速度增加，加速度的方向與初速度的方向_________。(2)如果速度減小，加速度的方向與初速度的方向__________?！旧A拓展】1．公式a＝eq\f(v2－v1,t)中v1表示物體的初速度，v2表示物體的末速度，應(yīng)用時不能將兩者顛倒．2．公式a＝eq\f(v2－v1,t)是矢量式，速度、速度的變化量、加速度皆為矢量．應(yīng)用該公式解題時要先規(guī)定好正方向，v1、v2的方向與規(guī)定的正方向相同時取正值，相反時取負(fù)值．3．最后要注意根據(jù)計算所得的加速度a的正、負(fù)來確定加速度的方向．【例2】(2023·安徽合肥市第六中學(xué)高一月考)蹦床是運動員在一張繃緊的彈性網(wǎng)上蹦跳、翻滾并做各種空中動作的運動項目。一個運動員從高處自由落下，以v1＝8m/s的豎直速度著網(wǎng)，與網(wǎng)作用后，沿著豎直方向以v2＝10m/s的速度彈回。已知運動員與網(wǎng)接觸的時間為Δt＝0.9s。那么運動員在與網(wǎng)接觸的這段時間內(nèi)平均加速度的大小和方向分別為()A.15m/s2，向上 B.20m/s2，向上C.2.22m/s2，向上 D.2.22m/s2，向下【素養(yǎng)提升】本題考查的核心素養(yǎng)是物理觀念及科學(xué)思維?！疽?guī)律方法】加速度的計算方法(1)規(guī)定正方向。一般選初速度v1的方向為正方向。(2)判斷v2的方向，確定v2的符號。(3)利用公式a＝eq\f(v2－v1,t)計算。a為正值，說明加速度的方向與正方向相同，a為負(fù)值，說明加速度的方向與正方向相反。【變式訓(xùn)練1】(多選)物體運動的初速度為6m/s，經(jīng)過10s速度的大小變?yōu)?0m/s，則加速度大小可能是()A．0.8m/s2 B．1.4m/s2C．2.0m/s2 D．2.6m/s2【變式訓(xùn)練2】(1)做加速度運動的火車，在40s內(nèi)速度從10m/s增加到20m/s，求火車的加速度；(2)汽車緊急剎車時做減速運動，在2s內(nèi)速度從10m/s減小到零，求汽車的加速度?！究键c三】加速度方向與速度方向的關(guān)系加速度大，其速度變化一定快；加速度小，其速度變化一定慢．加速度增大，則速度變化得越來越快；加速度減小，則速度變化得越來越慢．如圖所示：(1)(2)2．加速度的方向影響速度的增減在直線運動中，加速度與速度方向相同，則速度增大；加速度與速度方向相反，則速度減?。纠?】(2022-2023·杭州高一檢測)(多選)一質(zhì)點以初速度v0沿x軸正方向運動，已知加速度方向沿x軸正方向，在加速度a的值由零逐漸增大到某一值后再逐漸減小到零的過程中，該質(zhì)點()A．速度先增大后減小，直到加速度等于零為止B．速度一直在增大，直到加速度減小到零為止C．位移先增大后減小，直到加速度等于零為止D．位移一直在增大，加速度減小到零之后位移仍繼續(xù)增大【素養(yǎng)提升】本題考查的核心素養(yǎng)是物理觀念?！疽?guī)律方法】物體運動性質(zhì)的四種情況(1)a、v都為正或都為負(fù)時，物體做加速直線運動．(2)a、v一正一負(fù)時，物體做減速直線運動．【變式訓(xùn)練1】一個質(zhì)點做速度方向不變的直線運動，在此過程中()A．若加速度和速度同向，當(dāng)加速度逐漸減小到零時，速度達(dá)到最小值B．若加速度和速度同向，當(dāng)加速度逐漸減小到零時，速度達(dá)到最大值C．若加速度和速度同向，當(dāng)加速度逐漸減小到零時，位移將不再增大D．若加速度和速度反向，當(dāng)加速度逐漸減小到零時，位移達(dá)到最大值【變式訓(xùn)練2】物體某時刻的速度為v＝5m/s，加速度為a＝－3m/s2，它表示()A．物體的加速度方向與速度方向相同，速度在減小B．物體的加速度方向與速度方向相同，速度在增大C．物體的加速度方向與速度方向相反，速度在減小D．物體的加速度方向與速度方向相反，速度在增大【考點四】從v-t圖像看加速度【要點梳理】1.定性判斷：v－t圖像的______絕對值反映加速度的大小。2.斜率的正、負(fù)表示加速度的方向：斜率為正，表示加速度的方向為____；斜率為負(fù)，表示加速度的方向為_______。【升華拓展】v－t圖像求解加速度的方法如圖所示，v－t圖像為直線，在圖線上取兩點，坐標(biāo)分別為(t1，v1)，(t2，v2)，則a＝eq\f(Δv,Δt)＝eq\f(v2－v1,t2－t1)。(1)每一時刻對應(yīng)的瞬時速度。(2)截距：縱軸截距表示初始時刻物體的瞬時速度，橫軸截距表示物體速度為零的時刻。(3)圖線交點：表示該時刻兩物體的瞬時速度相同。(4)斜率①斜率的大小表示加速度的大小。②斜率的正負(fù)表示加速度的方向。圖線a：斜率為正表示加速度的方向與正方向相同。圖線b：斜率為負(fù)表示加速度的方向與正方向相反。(1)圖線平行于t軸，物體做勻速運動，如圖中的a所示。(2)圖線為傾斜直線，物體速度均勻變化，如圖中的b所示。(3)圖線為曲線，物體速度變化不均勻，如圖中的c所示?！纠?】(多選)某物體沿直線運動，其v－t圖像如圖所示，下列說法正確的是()A.第1s內(nèi)和第2s內(nèi)物體的加速度大小相等B.第1s內(nèi)和第2s內(nèi)物體的加速度方向相反C.第3s內(nèi)物體的速度方向和加速度方向相同D.第2s末物體的加速度為零【素養(yǎng)提升】本題考查的核心素養(yǎng)是物理觀念及科學(xué)思維?！疽?guī)律方法】應(yīng)用v－t圖像分析物體運動的方法【變式訓(xùn)練1】．如圖所示是一個物體向東運動的速度圖象．由圖象可知在0～10s內(nèi)物體的加速度大小為________，方向是________；在10～40s內(nèi)物體的加速度為__________；在40～60s內(nèi)物體的加速度大小為________，方向是________．【變式訓(xùn)練2】(多選)某物體運動的v－t圖像是一條直線，如圖所示，下列說法正確的是()A.物體在第1s末運動方向發(fā)生變化B.物體在第2s內(nèi)和第3s內(nèi)的加速度大小相等，方向相反C.物體在第2s末運動方向發(fā)生變化D.物體在前4s內(nèi)的加速度不變?nèi)v知識體系四．課堂練習(xí)1.(多選)關(guān)于速度和加速度的說法正確的是()A.速度是描述運動物體位置變化大小的物理量，而加速度是描述物體運動速度變化快慢的物理量C.速度的變化率表示速度變化的快慢，速度變化的大小表示速度變化量的大小D.某時刻物體的速度為零，其加速度可能很大2(2023·寧夏銀川唐徠回民中學(xué)高一期中)關(guān)于速度，速度改變量，加速度，下列說法正確的是()A.物體運動的速度改變量很大，它的加速度一定很大B.加速度很大時，運動物體的速度一定很大C.某時刻物體的速度為零，其加速度一定為零D.速度很大的物體，其加速度可以很小，可以為零3.拍球是小孩子喜歡玩的一項游戲，如圖所示。若一次拍球中球落地時速度大小為4m/s，接觸地面后彈起時的速度大小為3m/s，假設(shè)球與地面的接觸時間為0.1s，則這段時間內(nèi)球的平均加速度大小和方向為()A.10m/s2，方向向下B.10m/s2，方向向上C.70m/s2，方向向下D.70m/s2，方向向上4.甲、乙兩個物體在同一直線上運動，它們的速度—時間圖像如圖所示，下列說法正確的是()A.在0～t1時間內(nèi)，甲的加速度大于乙的加速度，且二者方向相反B.在0～t1時間內(nèi)，甲、乙加速度方向相同C.在0～t2時間內(nèi)，甲、乙運動方向相同D.在0～t2時間內(nèi)，甲的加速度大于乙的加速度，且二者方向相同5.(2023·遼寧沈陽二中高一月考)在物理學(xué)中，常用兩個物理量的比值定義一個新的物理量，這種定義物理量的方法叫作“比值定義法”，如速度、加速度都采用了比值定義法。下列關(guān)于加速度的說法中，正確的是()v的方向相同D.加速度大的物體，速度一定大6.(多選)(2023·北京市十一學(xué)校高一期中)關(guān)于物體的加速度，下列說法中正確的是()B.物體的速度越大，它的加速度一定越大C.物體的速度為零，它的加速度不一定為零D.物體的速度變化越快，它的加速度也一定越大7.一輛汽車沿平直公路向東行駛，如圖所示是該汽車的速度計，在汽車內(nèi)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(jīng)過8s后指針指示到如圖乙所示的位置，那么它的加速度為()A.11m/s2 B.－5.0m/sC.1.4m/s2 D.－1.4m/s28.(2023·新疆拜城縣第一中學(xué)高一期中)小球以v1＝4m/s的速度水平向右運動，碰到墻壁經(jīng)Δt＝0.01s后以v2＝3m/s的速度沿同一直線反彈。小球在這0.01s內(nèi)的平均加速度為()A.100m/s2，方向向右B.100m/s2，方向向左C.700m/s2，方向向左D.700m/s2，方向向