人教版物理必修1《速度变化快慢的描述加速度》精品学案含答案.docx
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人教版物理必修1《速度变化快慢的描述加速度》精品学案含答案
人教版物理必修1《运动的描述》精品学案
速度变化快慢的描述—加速度
※知识点一、加速度
1.加速度是速度的变化量与发生这一变化所用时间的比值,通常用字母a表示.
2.公式:
,其中,Δv表示速度变化量,Δt表示时间间隔.
3.在国际制单位中,加速度的单位是m/s2或m·s-2,读作米每二次方秒.
4.物理意义描述速度变化的快慢
5.加速度是矢量,有大小,也有方向,与速度变化量的方向相同
★注意:
1、加速度是比值法定义的物理量,加速度与Δv、Δt无关
2、速度的变化量Δv=v-v0
3、加速度的定义式
是矢量式,注意正方向的选择
【典型例题】在平直公路上行驶的汽车紧急刹车时做减速运动,在2s内速度从20m/s减小到零,求汽车速度的变化量和加速度。
【针对训练】在排球比赛中,扣球手抓住一次机会找了一个“探头球”,已知来球速度为10m/s,球被击回时速度大小为20m/s,击球时间为0.05s,假设速度方向均为水平方向.求:
击球过程中排球的加速度.
【解析】以初速度方向为正方向,则有
v0=10m/s,v=-20m/s
所以a=
=
m/s2
=-600m/s2
即加速度大小为600m/s2,方向与初速度方向相反.
【答案】 600m/s2,方向与初速度方向相反
※知识点二、速度、速度变化量和加速度的对比
比较项目
速度
速度变化量
加速度
物理意义
描述物体运动的快慢和方向,是状态量
描述物体速度的变化,是过程量
描述物体速度变化快慢和方向,是状态量
定义式
v=
Δv=v-v0
a=
=
单位
m/s
m/s
m/s2
决定因素
由v0、a、t决定
由Δv=at知Δv由a与t决定
由
决定
方向
与位移x同向,即物体运动的方向
由v-v0或a的方向决定
与Δv的方向一致,由F的方向决定,而与v0、v方向无关
★注意:
加速度与速度、速度变化量无直接关系
【典型例题】(多选)下述几种运动情况,实际上不可能存在的是
A.物体的速度不变,但加速度不为零
B.物体的速度越来越小,加速度越来越大
C.物体的加速度越来越小,速度越来越大
D.物体的加速度不变(不为零),速度也保持不变
【答案】AD;
【解析】只要有加速度,速度一定变化,但是速率可能不变(匀速圆周运动).加速度只表示速度变化快慢,和速度大小、变化量都没有直接关系.
【针对训练1】关于速度和加速度的关系,下列说法中正确的是
A.物体加速度的方向为正方向,则速度一定增加
B.物体的速度变化越快,则加速度就越大
C.物体加速度的方向保持不变,则速度方向也保持不变
D.物体加速度的大小不断变小,则速度大小也不断变小
【答案】B
【解析】速度和加速度都是矢量,它们的正负表示与选取的正方向间的关系,即相同为正,相反为负.若速度和加速度的方向相同,即同为正或同为负,则速度一定增加,反之,方向相反即一正一负,则速度一定减小,选项A错误;加速度是描述速度变化快慢的物理量,所以速度变化越快,加速度就越大,选项B正确;物体加速度的方向保持不变,速度方向可能变化(如平抛运动),也可能不变(如自由落体运动),选项C错误;若加速度的方向和速度方向相同,尽管加速度在变小,速度仍在增大,只是增加得越来越慢,选项D错误.
【针对训练2】(多选)【2013-2014学年黑龙江省哈师大附中高一上学期第一次月考】下列说法中正确的是
A.物体的加速度不为0时,它的速度一定变化
B.物体的速度不变,其加速度一定为0
C.物体做变速直线运动,若加速度减小,则速度一定减小
D.物体做变速直线运动,若加速度增大,则速度一定增大
【答案】AB
※知识点三、对加速度的理解
1、速度增减的判断
2、对公式的理解
①公式a=
是矢量式,应用时一定要规定正方向.
②加速度的“+”“-”号只表示加速度的方向,不表示大小.
★
特别提醒:
1、加速度的正、负不表示大小,只表示方向.
2、不能根据矢量的正、负值直接比较大小.
3、不能单从加速度的正、负、增、减来判断物体是做加速还是减速运动.必须与初速度相结合一起考虑.
【典型例题】根据给出的速度和加速度的正、负,对下列运动性质的判断错误的是( )
A.v0>0,a<0,物体做加速运动
B.v0<0,a<0,物体做加速运动
C.v0<0,a>0,物体做减速运动
D.v0>0,a>0,物体做加速运动
【答案】A
【解析】:
当加速度方向与速度方向相同,物体做加速运动;若加速度方向与速度方向相反,则物体做减速运动,所以A错误,BCD正确,本题不正确的选择A。
【针对训练】(双选)若汽车的加速度方向与速度方向一致,当加速度减小时,则( )
A.汽车的速度也减小
B.汽车的速度仍在增大
C.当加速度减小到零时,汽车静止
D.当加速度减小到零时,汽车的速度达到最大
【答案】BD
【针对训练2】一物体的初速度为v0=5m/s,加速度为a=-3m/s2,它表示( )
A.物体的加速度方向与速度方向相同,而物体的速度在减小
B.物体的加速度方向与速度方向相同,而物体的速度在增大
C.物体的加速度方向与速度方向相反,而物体的速度在减小
D.物体的加速度方向与速度方向相反,而物体的速度在增大
【答案】C
【解析】物体的初速度为正值,表明速度方向与规定正方向同向,加速度为负值,表明加速度方向与规定的正方向相反,因此,加速度方向与速度方向相反,物体做减速运动,C选项正确.
※知识点四、从v-t图象看加速度
1.速度时间图象反映了做直线运动的物体速度随时间的变化关系.
2.在速度时间图象中,曲线的斜率表示加速度的大小,斜率的正负表示加速度的方向.
利用vt图象分析物体运动.
1.要清楚地理解图象中的“点”、“线”、“斜率”、“截距”、“面积”的物理意义.
(1)点:
两图线交点,说明两物体在交点时的速度相等.
(2)线:
若为倾斜直线表示匀变速直线运动,若为曲线表示变加速运动.
(3)斜率:
表示加速度的大小.
(4)截距:
纵轴截距表示t=0时刻的初速度,横轴截距表示速度为零的时刻.
(5)面积:
表示某段时间内位移的大小.
2.选取vt图象中的一段为研究过程,根据纵坐标的绝对值分析速度大小情况,利用横坐标的正、负了解速度的方向.
【典型例题】(双选)一物体做直线运动,其v-t图象如图所示,从图中可以看出,以下说法正确的是( )
A.只有0~2s内加速度与速度方向相同
B.0~2s内物体的加速度为1.5m/s2
C.4~6s内物体的速度一直在减小
D.0~2s和5~6s内加速度的方向与速度方向均相同
【答案】BD
【解析】只要速度增大,加速度的方向与速度的方向就相同,由图可知D正确A错误,由
,B正确。
由图可知,4-6s内速度先减小后反向增大,C错误。
※考点预测
加速度与速度的关系
【典型例题】关于速度和加速度的关系,正确的是()
A.加速度增大,速度一定增大
B.速度越大,加速度就越大
C.物体有加速度,速度就增加
D.加速度方向保持不变,速度方向可能改变
【答案】D
【针对训练】关于汽车的速度与加速度,下列描述中正确的是( )
A.当汽车在匀速行驶,速度恒定,加速度为零
B.当汽车刚刚起动,速度很小,加速度也一定很小
C.当汽车紧急刹车,速度减小,加速度也随之减小
D.当汽车在高速公路上行驶,速度很大,加速度也必然很大
【答案】A
【解析】速度描述物体运动的快慢,而加速度描述速度变化的快慢。
汽车匀速行驶,速度不变,那么速度变化的快慢就是0即加速度0答案A对。
汽车刚启动,运动慢,速度小,但是速度可能变化很快,加速度很大,答案B错。
紧急刹车,速度很快减小到0,但是速度变化很快加速度很大答案C错。
速度的大小与加速度大小无关,速度变化的快慢与加速度有关,答案D错。
课堂练习
1.下列说法正确的是
A.若物体运动速率始终不变,则物体所受合力一定为零
B.若物体的加速度均匀增加,则物体做匀加速直线运动
C.若物体所受合力与其速度方向相反,则物体做匀减速直线运动
D.若物体在任意的相等时间间隔内位移相等,则物体做匀速直线运动
【答案】D
2.(多选)下列说法正确的有()
A.加速度越来越小,速度有可能越来越大
B.速度变化方向就是加速度方向
C.速度大,加速度也一定大
D.加速度保持不变,速度方向一定不变
3.如果将房价的“上涨”类比成运动中的增速,将房价的“下降”类比成运动中的减速,则“房价上涨出现减缓趋势”可以类比成运动中的
A.速度增大,加速度增大B.速度增大,加速度减小
C.速度减小,加速度减小D.速度减小,加速度增大
4.下列说法正确的是()
A.做加速度不断减小的加速直线运动的质点,在加速度不为零之前,速度不断增大,位移不断增大
B.做加速度不断减小的加速直线运动的质点,在加速度为零时,位移不变
C.加速度为零的质点一定处于静止状态
D.某质点的加速度方向向东,且做直线运动,则该质点一定向东做加速直线运动
5.下列关于加速度的描述中,正确的是()
A.速度变化量大,加速度就大
B.当加速度减小时,物体一定做减速运动
C.加速度方向保持不变,则速度方向也保持不变
D.加速度方向与作用力方向、速度变化量方向都相同
6.质点沿直线运动,其加速度恒定,若在2s内速率从4m/s变为2m/s,则其加速度大小是()
A.一定是1m/s2B.一定是3m/s2
C.可能是3m/s2D.以上都不正确
7.(多选)做匀加速直线运动的物体的加速度为3m/s2,对任意1s来说,下列说法中正确的是()
A.某1s末的速度比该1s初的速度总是大3m/s
B.某1s末的速度比该1s初的速度总是大3倍
C.某1s末的速度比前1s初的速度大3m/s
D.某1s末的速度比前1s末的速度大3m/s
8.(多选)一物体做直线运动的v-t图象如图所示,则()
A.6s内物体做匀变速直线运动
B.2~4s内物体做匀变速直线运动
C.3s末物体的速度为零,加速度等于零
D.0-2s和3S-4S各自时间段的速度方向和加速度的方向相同
9.(多选)物体M的加速度是+3m/s2,物体P的加速度为-5m/s2,下列说法正确的是
A.物体M的加速度比物体P的加速度大
B.物体P的速度变化比物体M的速度变化快
C.物体M的速度一定在增大
D.物体P的速度可能在减小
10.沿直线运动的一列火车和一辆汽车在开始计时及每过1
的速度分别为
和
,如下表所示,从表中数据可以看出
t/s
0
1
2
3
4
火车
18.0
17.5
17.0
16.5
16.0
汽车
9.8
11.0
12.2
13.4
14.6
A、火车的速度变化较慢B、汽车的加速度较小
C、火车的位移在减小D、汽车的位移在减小
11.(多选题)一个物体做匀变速直线运动,某时刻速度为4m/s,1s后速度大小为10m/s,在这一过程中()
A.物体一定向一个方向运动B.物体的运动方向可能发生改变
C.加速度大小可能小于4m/s2D.加速度大小可能大于10m/s2
12.已知一汽车在平直公路上运动,它的位移-时间图像如甲图所示,
(1)根据图像在图乙所示的位置坐标轴上标出O、A、B、C、D、E各点代表的汽车的位置;
(2)求出前4s内的平均速度;
(3)求出第5s末的瞬时速度;
(4)求出第7s末的加速度。
课堂练习参考答案
1.【答案】D
2.【答案】AB
【解析】
试题分析:
只要加速度的方向与速度的方向相同,速度就越来越大,选项A正确。
根据加速度的定义,速度变化量的方向就是加速度的方向,选项B正确。
速度大,但速度变化不一定快,选项C错误。
物体做匀变速曲线运动时,加速度不变,但速度方向时刻变化,选项D错误。
3.【答案】B
【解析】
试题分析:
房价的“上涨”类比成运动中的“增速”,将房价的“下降”类比成运动中的“减速”,房价上涨类比成速度增大,减缓趋势反映房价上涨变慢,类比成速度增加变慢.而加速度的物理意义表示速度变化的快慢,房价上涨出现减缓趋势可以类比成运动中的速度增大,加速度减小.
4.【答案】A
5.【答案】D
【解析】
试题分析:
根据
可知,速度变化量大,物体的加速度不一定大,选项A错误;当物体的加速度方向与速度方向相同时,加速度减小时,物体仍做加速运动,选项B错误;当物体的加速度方向与速度方向相反时,加速度方向保持不变,则速度方向会发生变化,选项C错误;加速度方向与作用力方向、速度变化量方向都相同,选项D正确;故选D.
6.【答案】C
7.【答案】AD
【解析】
试题分析:
加速度为3m/s2,表示速度变化1s内增大3m/s,某1s末和该1s初相隔1s时间,故速度增大3m/s,但不一定大三倍,A正确B错误;某1s末和前1s初相隔2s,故C错误;某1s末和前1s末相隔1s,故速度增大3m/s,故D正确
8.【答案】BD
9.【答案】BD
【解析】
试题分析:
加速度是反映速度变化快慢的物理量,加速度大,速度变化快.加速度是矢量,正负表示加速度的方向,加速度为正表示加速度方向与规定的正方向相反,加速度为负表示加速度方向与规定的正方向相反,物体M的加速度为+3m/s2,物体P的加速度是-5m/s2,知物体M的加速度大小为3m/s2,物体P的加速度大小为5m/s2,物体P的加速度大,P的速度变化快.故A错误,B正确;判断物体做加速运动还是减速运动,是根据速度的方向与加速度的方向关系进行判断的,物体M的加速度为+3m/s2,速度方向可能与加速度方向相反,则可能做减速运动,故C错误;物体P的加速度是-5m/s2,速度方向可能与加速度方向相反,则可能做减速运动.故D正确.所以选BD.
10.【答案】A
11.【答案】BD
【解析】
试题分析:
规定初速度的方向为正方向,
,1s后速度大小为10m/s,可知物体的速度可能为
,也可能
,因而初速度与末速度同向时,物体的加速度
,位移
,初速度与末速度反向时,物体的加速度
,位移
,式中负号表示跟规定正方向相反,所以正确选项为B、D。
12.【答案】
(1)如图所示
(2)
(3)0(4)0
(4)在6s末至8s末,汽车的x-t图象是一条倾斜直线,表示汽车作匀速直线运动,在这个过程中△V=0,根据a=△V/△t可得第7s末的加速度为0(1分,直接说“第7s末加速度为0”,而未作其他说明的酌情扣分)
过关检测题
一、选择题(共12小题,每小题4分,共48分)
1、关于速度和加速度的关系,下列说法中正确的是:
()
A速度变化较多的运动,加速度必较大
B速度变化得较快的运动,加速度必较大
C加速度方向保持不变,速度方向必保持不变
D加速度值不断变小,速度数值必不断变小
2、(多选)一个做变速直线运动的物体,加速度逐渐减小,直至为零,那么该物体运动的情况可能是()
A.速度不断增大,加速度为零时,速度最大
B.速度不断减小,加速度为零时,速度最小
C.速度的变化率越来越小
D.速度肯定是越来越小的
3、利用速度传感器与计算机结合,可以自动作出物体运动的图象,某同学在一次实验中得到的运动小车的v-t图象如图所示,由此可以知道().
A.小车先正向做加速运动,后反向做减速运动
B.小车运动的最大速度约为0.8m/s
C.小车的最大位移是0.8m
D.小车做曲线运动
4、一物体做匀加速直线运动,加速度为4m/s2,这就是说()
A.物体速度变化量是4m/s
B.每经过一秒物体的速度都增大4m/s
C.任意一秒内的末速度均为初速度的4倍
D.任意时刻的瞬时速度是4m/s
5、近几年,国内房价飙升,在国家宏观政策调控下,房价上涨出现减缓趋势.小明同学将房价的“上涨”类比成运动学中的“加速”,将房价的“下跌”类比成运动学中的“减速”,据此,你认为“房价上涨出现减缓趋势”可以类比成运动学中的
A.速度增加,加速度增大B.速度增加,加速度减小
C.速度减小,加速度增大D.速度减小,加速度减小
6、关于速度和加速度,下列说法中正确的是( )
A.速度不变时,加速度可能改变
B.加速度增大时,速度可能减小
C.速度变化越来越快时,加速度越来越小
D.速度方向改变时,加速度的方向也一定改变
7、下列关于加速度的说法中正确的是
A.物体的速度为零时加速度也一定为零
B.物体的加速度向东,其速度变化量的方向可能向西
C.物体加速时其加速度方向与速度方向相同,减速时加速度方向与速度方向相反,由此可知,加速度方向由速度方向决定
D.做匀加速直线运动的物体的速度方向一定和它所受合力的方向相同
8、(多选)质点做匀加速直线运动,加速度大小为
,在质点做匀加速运动的过程中,下列说法正确的是( )
A.质点的未速度一定比初速度大2m/s
B.质点在第三秒的未速度比第二秒的末速度大2m/s
C.质点在任何一秒的未速度都比初速度大2m/s
D.质点在任何一秒的末速度都比前一秒的初速度大2m/s
9、(多选)关于质点瞬时速度
、加速度
,下面说法中正确的是()
A.
为零时,
可能不为零,
可能不为零
B.当
大小不变时,
必为零,
也必为零
C.
不断增大,
可能不变
D.
为零时,
不一定为零,但
却一定为零
10、对于质点的运动,下列说法中正确的是()
A.质点的加速度为零,则速度为零,速度变化也为零
B.质点速度变化率越大,则加速度越大
C.质点某时刻的加速度不为零,则该时刻的速度也不为零
D.质点运动的加速度越大,它的速度变化越大
11.(多选)若汽车的加速度方向与初速度方向一致,当加速度减小时,则:
()
A.汽车速度也减小
B.汽车速度仍然增大
C.当加速度减小到零时,汽车就停下来
D.当加速度减小到零时,汽车的速度达到最大
12、(多选)如图甲所示,火箭发射时,速度能在10s内由0增加到100m/s;如图乙所示,汽车以108km/h的速度行驶,急刹车时能在2.5s内停下来,下列说法中正确的是()
A.10s内火箭的速度改变量为10m/s
B.2.5s内汽车的速度改变量为-30m/s
C.火箭的速度变化比汽车的快
D.火箭的加速度比汽车的加速度小
二、非选择题(共2小题,共12分)
13、(6分)一个质点沿直线做加速运动,到A点时速度为3m/s,到B点时速度变为12m/s,历时6s;到B点后又做减速运动,再经6s到达C点,并停下来,求:
⑴从A点到B
点过程中的加速度;
⑵从B点到C点过程中的加速度。
14.(6分)我国空军科研人员在飞机零高度、零速度的救生脱险方面的研究已取得成功.由于飞机发生故障大多是在起飞、降落阶段,而此时的高度几乎为零高度.另外在飞行过程中会出现突然停机现象,在这种情况下,飞行员脱险非常困难.为了脱离危险,飞行员必须在0.1s的时间内向上弹离飞机,若弹离飞机的速度为20m/s,试判断飞行员弹离飞机过程的加速度是多大?
过关检测题参考答案
一、选择题(共12小题,每小题4分,共48分)
1、【答案】B
2、【答案】ABC
试题分析:
当物体的加速度方向与速度方向同向时,当加速度逐渐减小时,物体的速度不断增大,加速度为零时,速度最大,选项A正确;当物体的加速度方向与速度方向反向时,当加速度逐渐减小时,物体的速度不断减小,加速度为零时,速度最小,选项B正确;加速度等于速度的变化率,故当加速度逐渐减小时,速度的变化率越来越小,选项C正确,D错误;故选ABC.
3、【答案】B
4、【答案】B
试题分析:
根据加速度的定义式
,可得物体速度变化量
,因此物体速度的变化量与时间有关,每经过一秒物体的速度都增大4m/s;由于物体做匀加速直线运动,因此任意一秒内的末速度不一定为初速度的4倍,任意时刻的瞬时速度不一定是4m/s,当物体做初速度为零匀加速直线运动时,一秒末的瞬时速度为4m/s,所以正确选项为B。
5、【答案】B
6、【答案】B
试题分析:
速度不变时,加速度一定为零,选项A错误;加速度方向与速度方向相反时速度减小,选项B正确;加速度是表示速度变化快慢的物理量,速度变化越来越快时,加速度越来越大,选项C错误;速度方向改变时,加速度方向不一定改变,如平抛运动,加速度恒定不变,选项D错误.
7、【答案】D
试题分析:
A、速度为零时加速度不一定为零,例如火箭发射的瞬间;同理速度很大,加速度可以为零,比如匀速直线运动,故A错误;B、C、根据加速度的定义式
可知物体的加速度等于物体的速度的变化率,加速度的方向就是物体速度变化量的方向,与物体速度无关,故B正确、C错.误.D、做匀加速直线运动时速度方向与加速度方向相同,而由
可知加速度一定和它所受合力的方向相同,故D正确.故选D.
8、【答案】BC
9、【答案】AC
试题分析:
竖直上抛运动,到最高点时,
为零,但是这个过程中的
不为零,加速度不为零,A正确;当物体做匀速圆周运动时,速度大小不变,但是速度方向时刻在变,速度变化量不为零,加速度不为零,B错误;当物体做匀加速直线运动时,速度不断增大,但是加速度恒定不变,C错误;当物体做变速运动时,可能在一段时间内从v变到v,速度变化量为零,但过程中的加速度不为零,D错误
10、【答案】B
11.【答案】BD
试题分析:
若汽车的加速度方向与初速度方向一致,则汽车做加速直线运动,当加速度减小时,速度增加变慢,当加速度减小为0时,速度不再变化,开始做匀速直线运动,则BD正确、AC错误。
12、【答案】BD
二、非选择题(共2小题,共12分)
13、(6分)【答案】⑴1.5m/s2;⑵-2m/s2。
【解析】
试题分析:
⑴根据加速度的定义可知,质点从A点到B
点过程中的加速度为:
a1=
=1.5m/s2
⑵质点从B点到C点过程中的加速度为:
a2=
=-2m/s2
“-”号表示质点的加速度方向与初始速度方向相反,即做减速运动。
14.(6分)【答案】200m/s
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