（浙江專用）2018-2019高中物理 第一章 運(yùn)動(dòng)的描述 5 速度變化快慢的描述——加速度學(xué)案 新人教版必修1.doc

5速度變化快慢的描述加速度知識(shí)內(nèi)容加速度考試要求c課時(shí)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(huì)根據(jù)速度和加速度的方向關(guān)系判斷物體的運(yùn)動(dòng)性質(zhì).3.通過(guò)加速度概念的建立過(guò)程和加速度定義式的得出過(guò)程，了解和體會(huì)比值定義法在科學(xué)研究中的應(yīng)用.4.會(huì)利用加速度定義式計(jì)算勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度.一、加速度1.物理意義：加速度是描述物體運(yùn)動(dòng)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(shí)間的比值.3.定義式：a.4.單位：在國(guó)際單位制中，加速度的單位是米每二次方秒，符號(hào)是 m/s2或 ms2.二、加速度方向與速度方向的關(guān)系1.加速度是矢(填“矢”或“標(biāo)”)量，加速度的方向與速度變化v的方向相同，與速度方向無(wú)關(guān)(填“有關(guān)”或“無(wú)關(guān)”).2.加速運(yùn)動(dòng)中，加速度方向與速度方向相同；減速運(yùn)動(dòng)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(jì)算：如圖1，在vt圖象上取兩點(diǎn)e(t1，v1)、f(t2，v2)，加速度的數(shù)值a.圖11.判斷下列說(shuō)法的正誤.(1)加速度是表示物體運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)的汽車，看到前面有險(xiǎn)情，立即緊急剎車，在2 s內(nèi)速度從10 m/s減小到0，則汽車的加速度為_(kāi) 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(shí)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(shuō)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?yàn)椋鹤孕熊囁俣仍黾觱114 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(nèi)速度增加 m/s22.8 m/s2小型轎車1 s內(nèi)速度增加 m/s21.5 m/s2旅客列車1 s內(nèi)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(yùn)動(dòng)的快慢；v描述運(yùn)動(dòng)速度變化的多少；描述運(yùn)動(dòng)速度變化的快慢(也叫速度對(duì)時(shí)間的變化率).2.對(duì)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(méi)有必然的大小關(guān)系.(1)v大，a不一定大，比如勻速飛行的飛機(jī)速度很大，但加速度卻為零；v小，a也不一定小，如射擊時(shí)火藥爆炸瞬間，子彈的速度v可以看做零，這時(shí)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(jīng)歷時(shí)間也長(zhǎng)，所以加速度并不大.(3)速度變化得快，即大，表示單位時(shí)間內(nèi)速度變化大(或速度的變化率大)，加速度才大.3.加速度的計(jì)算(1)規(guī)定正方向.一般選初速度v1的方向?yàn)檎较?(2)判定v2的方向，確定v2的符號(hào).(3)利用公式a計(jì)算.要注意速度反向情況下，速度變化量的計(jì)算.例1(2018寧波市余姚中學(xué)期中)關(guān)于加速度，下列說(shuō)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(shí)間越短，加速度一定越大d.單位時(shí)間內(nèi)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(cuò)誤，b正確.根據(jù)a知，速度變化一樣但所用的時(shí)間越短，加速度一定越大，故c正確.加速度等于單位時(shí)間內(nèi)速度的變化量，單位時(shí)間內(nèi)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(shí)間為0.1 s，則籃球在這段時(shí)間內(nèi)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?yàn)檎较?，則初速度v010 m/s.因?yàn)槟┧俣确较蚺c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(fù)號(hào)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?yàn)檎较?，解出的加速度將為正?加速度是矢量，加速度的正負(fù)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(fù).二、加速度的方向與速度方向的關(guān)系如圖為蜻蜓、火箭的運(yùn)動(dòng)示意圖.圖甲：以8 m/s的速度飛行的蜻蜓能在0.7 s內(nèi)停下來(lái).圖乙：火箭發(fā)射時(shí)10 s內(nèi)速度由0增加到100 m/s.(1)計(jì)算蜻蜓和火箭加速度的大小并說(shuō)明誰(shuí)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(guān)系.(3)試根據(jù)上述情景和問(wèn)題討論在直線運(yùn)動(dòng)中物體做加速運(yùn)動(dòng)或減速運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)中，當(dāng)加速度方向與速度方向相同時(shí)，物體做加速運(yùn)動(dòng)；當(dāng)加速度方向與速度方向相反時(shí)，物體做減速運(yùn)動(dòng).由加速度來(lái)判斷物體的運(yùn)動(dòng)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(guān)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(wú)關(guān)，與加速度方向和速度方向之間的關(guān)系有關(guān).可總結(jié)如下：例3物體a、b做直線運(yùn)動(dòng)，a的加速度為3 m/s2，b的加速度為5 m/s2，下列說(shuō)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(yīng)比較它們的絕對(duì)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(cuò)，b對(duì).當(dāng)加速度與初速度方向相同時(shí)，物體做加速直線運(yùn)動(dòng)，反之則做減速直線運(yùn)動(dòng)，本題由于不知a、b兩物體的運(yùn)動(dòng)方向與其加速度方向的關(guān)系，故不能確定它們是做加速運(yùn)動(dòng)還是做減速運(yùn)動(dòng)，c、d錯(cuò).三、從vt圖象看加速度如圖所示是甲、乙兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)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(shuō)明vt圖象中圖線的“陡”和“緩”與加速度有什么關(guān)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(guò)比較圖線的“陡”、“緩”就可以比較加速度的大小.在同一個(gè)vt圖象中，圖線“陡”的加速度較大.1.由圖象計(jì)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(fù)表示加速度方向，其絕對(duì)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(shí)間內(nèi)，v0，物體做減速運(yùn)動(dòng)；(2)在tt0時(shí)間內(nèi)，v0，a0，物體做加速運(yùn)動(dòng).圖2例4某物體沿直線運(yùn)動(dòng)，其vt圖象如圖3所示，求出物體在01 s內(nèi)，13 s內(nèi)，35 s內(nèi)的加速度.圖3答案2 m/s21 m/s21 m/s2解析01 s內(nèi)，a1 m/s22 m/s213 s內(nèi)，a2 m/s21 m/s235 s內(nèi)，a3 m/s21 m/s2在速度時(shí)間圖象中，需要掌握兩點(diǎn)：一、速度的正負(fù)表示運(yùn)動(dòng)方向，看運(yùn)動(dòng)方向是否發(fā)生變化，只要考慮速度的正負(fù)是否發(fā)生變化，二、圖象的斜率表示物體運(yùn)動(dòng)的加速度.針對(duì)訓(xùn)練某物體沿直線運(yùn)動(dòng)，其vt圖象如圖4所示，下列說(shuō)法正確的是()圖4a.第1 s內(nèi)和第2 s內(nèi)物體的速度方向相反b.第1 s內(nèi)和第2 s內(nèi)物體的加速度方向相反c.第3 s內(nèi)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(biāo)的正負(fù)表示，正號(hào)表示與正方向相同，負(fù)號(hào)表示與正方向相反.加速度的方向由圖象斜率的正負(fù)表示，正號(hào)表示與正方向相同，負(fù)號(hào)表示與正方向相反.第1 s內(nèi)、第2 s內(nèi)縱坐標(biāo)為正，速度均為正向，a錯(cuò)誤；根據(jù)斜率的正負(fù)，第1 s內(nèi)加速度為正向，第2 s內(nèi)加速度為負(fù)向，b正確；第3 s內(nèi)速度為負(fù)向，加速度為負(fù)向，c錯(cuò)誤；第2 s末物體的加速度為2 m/s2，d錯(cuò)誤.1.(對(duì)加速度的理解)下列關(guān)于加速度的說(shuō)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(shí)，物體速度的大小隨時(shí)間而增大，物體做加速運(yùn)動(dòng)d.加速度等于速度的變化量與所用時(shí)間之比答案d解析加速度是獨(dú)立的一個(gè)物理量，用速度的變化與所用時(shí)間之比來(lái)定義，表示速度變化的快慢，也叫速度的變化率，選項(xiàng)a、b錯(cuò)誤，d正確.加速度的正、負(fù)由所選正方向決定，當(dāng)加速度方向與所選的正方向相同時(shí)取正值，反之取負(fù)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(guān)系，當(dāng)加速度與速度同向時(shí)加速，反向時(shí)減速，選項(xiàng)c錯(cuò)誤.2.(對(duì)加速度的理解)(多選)(2018寧波市期末)下列關(guān)于速度、加速度說(shuō)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(méi)有必然聯(lián)系，如在勻速直線運(yùn)動(dòng)中，速度很大而加速度卻為零，故a錯(cuò)誤；對(duì)于剛點(diǎn)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(shí)間不知道，根據(jù)a，所以加速度不一定大，故c錯(cuò)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(jì)算)(2018臺(tái)州市臨海白云中學(xué)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(lái)，若物體與墻壁作用時(shí)間為0.2 s，取碰撞前初速度的方向?yàn)檎较?，那么物體與墻壁碰撞的過(guò)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(yùn)動(dòng)的vt圖象是一條直線，如圖5所示，下列說(shuō)法正確的是()圖5a.物體始終向同一方向運(yùn)動(dòng)b.物體在第2 s內(nèi)和第3 s內(nèi)的加速度大小相等，方向相反c.物體在02 s內(nèi)速度方向與加速度方向相同d.物體在前4 s內(nèi)的加速度不變，均為1 m/s2答案d解析物體在前2 s內(nèi)速度為負(fù)，向反方向運(yùn)動(dòng)，物體在24 s內(nèi)速度為正，向正方向運(yùn)動(dòng)，故2 s末速度方向發(fā)生了變化，a、c錯(cuò)誤；圖象的斜率表示加速度，物體在整個(gè)過(guò)程中加速度恒定，均為1 m/s2，方向?yàn)檎?，b錯(cuò)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(dāng)加速度增大時(shí)()a.汽車速度增加的越來(lái)越慢b.汽車速度增加的越來(lái)越快c.汽車速度減小的越來(lái)越快d.汽車速度減小的越來(lái)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(yùn)動(dòng)，速度減小；加速度增大，汽車速度減小得越來(lái)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(dá)到100 km/h.但是，它們起步后達(dá)到這樣的速度所需的時(shí)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(guān)于以上所述小型轎車與旅客列車的運(yùn)動(dòng)說(shuō)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(guān)系，a項(xiàng)錯(cuò)誤；物體加速度大小不是由v決定，與之無(wú)關(guān)，b項(xiàng)錯(cuò)誤；a的方向與v的方向相同，c項(xiàng)錯(cuò)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(xiàng)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(guò)程中雨滴的運(yùn)動(dòng)情況是()a.速度逐漸減小，加速度為零時(shí)，速度最小b.速度逐漸增大，加速度為零時(shí)，速度最大c.速度的變化率越來(lái)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(yùn)動(dòng)，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(shí)，雨滴速度最大，之后變?yōu)閯蛩伲琣、d錯(cuò)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(cuò)誤.5.(2018溫州市上學(xué)期期末)2017年9月29日我國(guó)成功用長(zhǎng)征二號(hào)丙運(yùn)載火箭將3顆新型衛(wèi)星送入軌道.如圖1是火箭點(diǎn)火升空瞬間的照片.關(guān)于這一瞬間的火箭的速度和加速度的判斷，下列說(shuō)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(yùn)動(dòng).f1賽車不僅加速快，而且有很強(qiáng)的制動(dòng)特性，可以在1.9 s內(nèi)將速度從200 km/h減小到0，則其制動(dòng)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(xiàng)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(jì)，在汽車內(nèi)的觀察者觀察速度計(jì)指針的變化，開(kāi)始時(shí)指針指在如圖甲所示的位置，經(jīng)過(guò)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(fù)，對(duì)下列運(yùn)動(dòng)性質(zhì)的判斷正確的是()a.v0，a0，物體做加速運(yùn)動(dòng)b.v0，a0，物體做減速運(yùn)動(dòng)c.v0，a0，物體做減速運(yùn)動(dòng)d.v0，a0，物體做減速運(yùn)動(dòng)答案c解析物體運(yùn)動(dòng)的速度、加速度的正方向是任意規(guī)定的，當(dāng)速度的方向和加速度的方向相同時(shí)，做加速運(yùn)動(dòng)；方向相反時(shí)做減速運(yùn)動(dòng).不能只根據(jù)加速度的正負(fù)來(lái)判斷物體是做加速運(yùn)動(dòng)還是做減速運(yùn)動(dòng).9.某火箭由地面豎直向上發(fā)射時(shí)，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(shí)間內(nèi)向下運(yùn)動(dòng)b.火箭在t1t2時(shí)間內(nèi)加速度最大c.0t3時(shí)間內(nèi)，火箭一直向上運(yùn)動(dòng)d.火箭運(yùn)動(dòng)過(guò)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(shuō)明火箭一直在上升，故a錯(cuò)誤，c正確.由vt圖象的斜率等于火箭的加速度，則知在t2t3時(shí)間內(nèi)加速度最大，最大加速度大小為a，故b、d錯(cuò)誤.10.如圖4是物體做直線運(yùn)動(dòng)的vt圖象.由圖可知，該物體()圖4a.第1 s內(nèi)和第3 s內(nèi)的運(yùn)動(dòng)方向相反b.第3 s內(nèi)和第4 s內(nèi)的加速度不相同c.第1 s內(nèi)和第4 s內(nèi)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(nèi)和第3 s內(nèi)的速度均為正值，方向相同，選項(xiàng)a錯(cuò)誤；vt圖象的斜率代表加速度，第3 s內(nèi)和第4 s內(nèi)斜率相同，所以加速度相同，選項(xiàng)b錯(cuò)誤；第1 s內(nèi)、第4 s內(nèi)加速度大小為a1 m/s2，故選項(xiàng)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(xiàng)d錯(cuò)誤.二、非選擇題11.如圖5所示，m99是一款性能先進(jìn)的大口徑半自動(dòng)狙擊步槍.步槍槍管中的子彈從初速度為0開(kāi)始，經(jīng)過(guò)0.002 s的時(shí)間離開(kāi)槍管被射出.已知子彈在槍管內(nèi)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(guò)程中槍沒(méi)有移動(dòng).求：圖5(1)槍管的長(zhǎng)度；(2)子彈在射出過(guò)程中