内容正文:
5 速度变化快慢的描述——加速度
[学习目标] 1.知道v、Δv、的区别,掌握加速度的概念,认识加速度的矢量性.2.能根据速度和加速度的方向关系判断物体的运动情况.3.能根据v-t图象分析、计算加速度.
一、加速度
1.物理意义:加速度是描述物体运动速度变化快慢的物理量.
2.定义:加速度是速度的变化量与发生这一变化所用时间的比值.
3.定义式:a=.
4.单位:在国际单位制中,加速度的单位是米每二次方秒,符号是 m/s2或 m·s-2.
二、加速度方向与速度方向的关系
1.加速度的方向:加速度是矢(填“矢”或“标”)量,加速度的方向与速度变化量Δv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,如果速度增加,加速度方向与速度方向相同;如果速度减小,加速度方向与速度方向相反.(填“相同”或“相反”)
三、从v-t图象看加速度
1.定性判断:v-t图象的倾斜程度反映加速度的大小.[来源:学*科*网]
2.定量计算:如图1,在v-t图象上取两点E(t1,v1)、F(t2,v2),加速度的数值a==.
图1
1.判断下列说法的正误.
(1)加速度是表示物体运动快慢的物理量.(×)
(2)物体速度变化越大,加速度越大.(×)
(3)物体的加速度是2 m/s2,则该物体是做加速运动.(×)
(4)在同一v-t图象中,图线倾角越大,对应物体的加速度越大.(√)
2.做直线运动的汽车,看到前面有险情,立即紧急刹车,在2 s内速度从10 m/s减小到0,则汽车的加速度为 m/s2.
答案 -5
【考点】加速度
【题点】加速度的计算
一、对加速度的理解
下表列出了三种车辆起步后速度变化情况
初速度
时间
末速度
自行车
0
5 s
14 m/s
小型轿车
0
20 s
30 m/s
旅客列车
0
100 s
40 m/s
(1)哪种车辆速度变化大?哪种车辆速度增加得快?
(2)三种车辆的加速度分别为多大?
(3)由计算结果分析加速度与速度v、速度的变化量Δv有无必然联系.
答案 (1)旅客列车速度变化大 自行车速度增加得快
(2)三车的加速度分别是
自行车a1== m/s2=2.8 m/s2
轿车a2== m/s2=1.5 m/s2
列车a3== m/s2=0.4 m/s2
(3)加速度a与速度v、速度的变化量Δv无必然联系.
1.v、Δv、意义的比较
v描述物体运动的快慢;Δv描述运动速度变化的多少;描述运动速度变化的快慢(也叫速度对时间的变化率).
2.对加速度定义式a=的理解
a=只是加速度a的定义式,不是决定式,加速度a与v、Δv没有必然的大小关系.
(1)v大,a不一定大,比如匀速飞行的飞机速度很大,但加速度却为零;v小,a也不一定小,如射击时火药爆炸瞬间,子弹的速度v可以看做零,这时加速度却很大.
(2)速度变化量Δv大,加速度a不一定大,比如列车由静止到高速行驶,速度变化量很大,但经历时间也长,所以加速度并不大.
(3)速度变化得快,即大,表示单位时间内速度变化大(或速度的变化率大),加速度才大.
3.加速度的计算
(1)规定正方向.一般选初速度v1的方向为正方向.
(2)判定v2的方向,确定v2的符号.
(3)利用公式a=计算.要注意速度反向情况下,速度变化量的计算.
例1 有下列几种情况,请根据所学知识选择对情景的分析和判断说法正确的是( )
①高速公路上沿直线高速行驶的轿车为避免事故紧急刹车;
②点火后即将升空的火箭;
③太空的空间站在绕地球匀速转动;
④磁悬浮列车在轨道上高速行驶.
A.因为轿车紧急刹车,速度变化很快,所以加速度很大
B.因为火箭还没运动,所以加速度为零
C.因为空间站速度大小不变,所以加速度为零
D.高速行驶的磁悬浮列车,因为速度很大,所以加速度也一定很大
答案 A
解析 轿车紧急刹车,说明速度变化很快,所以加速度很大,故A正确.火箭点火即将升空时,初速度v1为零,但是下一时刻速度v2不为零;因为a==,所以加速度不为零,故B错误.空间站匀速转动,速度的方向在改变,属于变速运动,加速度不为零,故C错误.高速行驶的磁悬浮列车,速度很大,但是完全可以做匀速直线运动,所以加速度也可以为零,故D错误.
【考点】加速度
【题点】加速度的理解
例2 篮球以10 m/s的速度水平撞击篮板后以6 m/s的速度反向弹回,篮球与篮板的接触时间为0.1 s,则篮球在这段时间内的加速度为多大?加速度的方向如何?
答案 160 m/s2 方向与初速度的方向相反
解析 选取篮球的初速度方向为正方向,则初速度v0=10 m/s.因为末速度方向与规定的正方向相反,故末速度为v=-6 m/s.由加速度的定义式可得:
a== m/s2=-160 m/s2,负号表示加速度方向与初