【初高中物理对接教学课件】人教版高中物理必修1第一章第五节速度变化快慢的描述---加速度(习题课)

第一章运动的描述第五节速度变化的快慢的描述-加速度习题课天津市静海区团泊镇中学高级物理教师李国海轻型战斗机从静止加速至100km/h需要5s时间，而“法拉利F1”赛车从静止加速到100km/h只需2.6s时间。可见，速度发生一定变化所用的时间不同，这说明速度变化有快慢，如何来描述速度变化的快慢呢？思考问题1．定义：加速度是速度的________与发生这一变化所用________的比值。用a表示。2．定义式：a＝________。3．单位：在国际单位制中为米每二次方秒，符号是________或________。4．物理意义：表示运动物体速度__________的物理量；加速度在数值上等于单位时间内速度的________。加速度变化量时间ΔvΔtm/s2m·s－2变化快慢变化量1．加速度的方向：加速度是矢量，不仅有大小，也有方向。其方向与_________________的方向相同。2．加速度方向与速度方向的关系：在直线运动中，速度增加时加速度与速度的方向________，速度减小时加速度与速度的方向________。加速度方向与速度方向的关系速度变化量相同相反从v－t图象看加速度1．v－t图象反映了物体的________随时间的变化规律。2.速度均匀变化的直线运动的v－t图象是一条倾斜的直线(如图所示)，直线的________就表示加速度的大小。求加速度的方法是：在图象上取两点E、F，找出时刻t1、t2及对应的速度v1、v2，如图所示，Δt＝t2－t1，Δv＝v2－v1，则加速度a＝ΔvΔt＝________。速度斜率v2－v1t2－t1一、速度v、速度变化量Δv和加速度a的比较项目比较速度v速度变化量Δv速度变化率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＝ΔxΔtΔv＝v2－v1a＝ΔvΔt单位m/sm/sm/s2项目比较速度v速度变化量Δv速度变化率a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和方向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特别提醒：(1)公式Δv＝v2－v1中各量都是矢量，只有物体做直线运动时，才可应用代数运算计算Δv。(2)公式v＝ΔxΔt、a＝ΔvΔt是定义式，确定了相关物理量的大小关系，同时也都是矢量式，确定了它们之间的方向关系。以30m/s高速行驶的列车急刹车时能在30秒内停下来，以7m/s飞行的蜻蜓能在0.7s内停到枝叶上，比较列车与蜻蜓速度变化的快慢(如图)。它们谁的加速度较大？是否速度大的物体加速度就大？是否速度变化量大的物体，加速度就大？答案：蜻蜓的加速度大速度大的物体加速度不一定大速度变化量大的物体加速度不一定大解析：列车与蜻蜓的速度变化量大小分别为30m/s和7m/s，加速度大小分别为a1＝3030m/s2＝1m/s2，a2＝70.7m/s2＝10m/s2，由以上数据看出，物体的速度大，加速度不一定大，速度变化量大，加速度也不一定大，蜻蜓的加速度较大，即它的速度变化快。二、加速度对物体运动情况的影响1．加速度的大小决定了物体速度变化的快慢(1)加速度大：速度增加或减小得快。(2)加速度小：速度增加或减小得慢。2．加速度的方向决定了物体的运动性质(1)加速度方向与速度方向相同时，物体做加速直线运动。两种情况如图：(2)加速度方向与速度方向相反时，物体做减速直线运动。两种情况如图：大街上，车辆如梭，有加速的，有减速的，有来有往。(1)汽车做加速运动时，加速度的方向有什么特点？减速时呢？(2)汽车的加速度越大(或越小)，对汽车的速度变化有什么影响？答案：(1)汽车做加速运动时，加速度方向与速度方向相同；汽车做减速运动时，加速度方向与速度方向相反。(2)汽车的加速度越大，汽车速度变化的越快；汽车的加速度越小，汽车速度变化的越慢。三、“v－t”图象的应用1．确定物体的运动性质图象特点运动性质举例平行于时间轴匀速直线运动远离时间轴加速直线运动靠近时间轴减速直线运动2.定性比较加速度的大小同一坐标系中，利用不同物体的v－t图象的倾斜程度可以比较它们的加速度大小，如图所示，b的加速度大于c的加速度。3．定量计算物体的加速度(1)根据v－t图象的物理意义，图线的斜率在数值上等于质点运动的加速度。(2)在v－t图象上任取两点(t1，v1)、(t2，v2)，根据a＝ΔvΔt(ΔvΔt即图象的斜率)可确定加速度。(3)ΔvΔt的正、负表示加速度的方向，ΔvΔt的绝对值表示加速度的大小。特别提醒：如果速度变化不均匀，说明物体的加速度在变化。其v－t图象为一曲线(如下图所示)。曲线上某点的切线的斜率大小表示该时刻的瞬时加速度的大小。2016年1月16日，在西昌卫星发射中心，用长征三号丙运载火箭成功将白俄罗斯“通信一号”卫星送入预定轨道。假设发射的火箭某段时间内由地面竖直向上运动，该段时间内其竖直方向上的v－t图象可简化为如图所示，由图象可知()A．0～t1时间内火箭的加速度小于t1～t2时间内火箭的加速度B．在0～t2时间内火箭上升，t2～t3时间内火箭下落C．t2时刻火箭离地面最远D．t3时刻火箭回到地面答案：A解析：由所给图象的斜率知，火箭的加速度在0～t1时间段内小于t1～t2时间段内，A对。火箭在0～t3时间段内一直上升，B错。t3时刻火箭上升到最高点，距地面最远，C、D错。对加速度的理解关于速度和加速度的关系，下列说法正确的是()A．速度变化得越多，加速度就越大B．速度变化得越快，加速度就越大C．加速度方向保持不变，速度方向也保持不变D．加速度大小不断变小，速度大小也不断变小解析：“速度变化得越多”，是指Δv越大，但若所用时间t也很大，则Δvt就不一定大，故A错。“速度变化得越快”，是指速度的变化率Δvt越大，即加速度a越大，B正确。加速度方向保持不变，速度方向可能变，也可能不变，当物体做减速直线运动时，v＝0以后就反向运动，故C错。物体在运动过程中，若加速度的方向与速度方向相同，尽管加速度在变小，但物体仍在加速，直到加速度a＝0时，速度就达到最大了，故D错。答案：B点评：1.速度和加速度的大小无直接关系。速度大，加速度不一定大，加速度大，速度也不一定大；加速度为零，速度可以不为零，速度为零，加速度也可以不为零。2．速度和加速度的方向无直接关系。加速度与速度的方向可能相同或相反，甚至两者的方向不在一条直线上。(西藏日喀则一中2015～2016学年高一上学期期中)在下面描述的运动中不可能存在的是()A．速度变化很大，加速度却很小B．速度变化方向为正，加速度方向为负C．速度变化很小，加速度却很大D．速度越来越小，加速度越来越大答案：B解析：速度变化很大，速度变化率可能很小，即加速度可能很小，故A正确；加速度方向与速度变化量的方向相同，速度变化方向为正，加速度方向一定为正，故B错误；速度变化很小，速度的变化可能很快，即加速度可能很大，故C正确；当加速度方向与速度方向相反，加速度越来越大，速度越来越小，故D正确，本题选不可能的，故选B。加速度的计算(西南大学附中2015～2016学年高一上学期检测)如图所示，小球以5m/s的初速度自由冲上光滑的斜面(设斜面足够长)，2s末速度大小变为1m/s，求这段时间内的加速度。解析：以初速度v0的方向为正，末速度v可能与v0方向相同，也可能与v0方向相反。当v与v0同向时，v0＝5m/s，v＝1m/s，a1＝v－v0t＝1－52m/s2＝－2m/s2。当v与v0反向时，v0＝5m/s，v＝－1m/s，a2＝v－v0t＝－1－52m/s2＝－3m/s2。所以加速度可能为－2m/s2也可能为－3m/s2。负号表示加速度方向与初速度方向相反，即沿斜面向下。答案：加速度大小为2m/s2或3m/s2加速度的方向沿斜面向下点评：本题在应用中体现了加速度和速度正、负号的含义，对于矢量运算要坚持按步骤做题，逐渐养成清晰、严密的思维习惯。(上海市金山区2015～2016学年高一上学期检测)2016年2月9日亚洲足球俱乐部冠军联赛，在上海体育馆拉开序幕，比赛中足球以10m/s的速度飞来，运动员又把它以10m/s的速度反向踢回，(如图所示)踢球时间为0.2s，设球飞来的方向为正方向，则足球在这段时间内的平均加速度是()A．－200m/s2B．200m/s2C．－100m/s2D．100m/s2答案：C解析：要求加速度需正确地求出速度变化Δv，而要求出Δv，则必须注意初、末速度的正、负问题。设球飞来的方向为正方向，则v0＝10m/s，vt＝－10m/s所以Δv＝vt－v0＝－10m/s－10m/s＝－20m/s则a＝Δvt＝－200.2m/s2＝－100m/s2。利用v－t图象分析物体运动情况如图是做直线运动的某质点v－t图象，请分析：(1)质点在图中各段时间内分别做什么运动？(2)在0～4s、8～10s、10～12s内质点的加速度各是多少？解析：(1)在0～4s内质点的速度不断增大，且方向始终沿正方向，则质点做正向加速直线运动；在4～8s内，质点的速度始终为10m/s，则质点做正向匀速直线运动；在8～10s内，质点的速度不断减小，且方向始终为正，则质点做正向减速直线运动；在10～12s内，质点的速度不断增大，且方向始终为负，则质点做反向加速直线运动。(2)由a＝ΔvΔt得0～4s内的加速度a1＝10－04－0m/s2＝2.5m/s2，8～10s内的加速度a2＝0－1010－8m/s2＝－5m/s2，10～12s内的加速度a3＝－10－012－10m/s2＝－5m/s2。答案：见解析沈阳二中2015～2016学年高一上学期检测)跳伞运动员从高空悬停的直升机上跳下，运动员沿竖直方向运动的v－t图象如图所示，下列说法中正确的是()A．0～10s运动员做加速度逐渐减小的加速运动B．15s以后运动员处于静止状态C．0～15s内运动员的加速度方向始终与速度方向相同D．运动员在10～15s的平均加速度等于2m/s2答案：A解析：由图象可知，0～10s内曲线的斜率越来越小，故A正确；15s以后运动员以10m/s的速度做匀速运动，B错误；10～15s运动员做减速运动，C错误；10～15s的平均加速度a＝ΔvΔt＝－2m/s2，D错误。开放•探究(吉林一中12～13学年高一上学期期中)有些国家的交管部门为了交通安全，特制定了死亡加速度为500g(g＝10m/s2)这一数值以警示世人。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，一般车辆是达不到的，但是如果发生交通事故时，将会达到这一数值。试判断：两辆摩托车以36km/h的速度相向而撞，碰撞时间为2×10－3s，驾驶员是否有生命危险？解析：摩托车的初速度v0＝36km/h＝10m/s，末速度vt＝0这一碰撞过程的时间Δt＝2×10－3s由加速度的定义式a＝ΔvΔt得加速度的大小为a＝ΔvΔt＝102×10－3m/s2＝5×103m/s2＝500g所以驾驶员有生命危险。答案：有生命危险点评：“不算不知道，一算吓一跳”，两摩托车的车速并不算太快，相撞时的加速度却已超过了死亡加速度的值，可见遵守交通规则、谨慎驾驶的重要性，通过所学的知识懂了这个道理后，同学们除了自己要注意安全外，别忘了提醒你的亲朋好友哟。(杭州二中2015～2016学年高一上学期期中)2015年的股市经历了暴涨急跌，犹如过山车，目前在国家的积极救市下，正逐步回稳。如果将股价的“上涨”类比成运动学中的“加速”，将股价的“下跌”类比成运动学中的“减速”，你认为“股价下跌出现减缓趋势”可以类比成运动学中的()A．速度增加，加速度减小B．速度增加，加速度增大C．速度减小，加速度减小D．速度减小，加速度增大答案：C解析：股价类比成速度，股价下跌快慢类比成加速度。股价下跌出现减缓趋势，可以类比成加速度减小的减速运动，故C选项正确。易错点：对