内容正文:
第一章 运动的描述
专题强化 速度、加速度及运动图像
1.进一步理解速度、加速度的概念.知道v= ,a= 都是用比值
定义法定义的物理量,通过对比,理解两物理量的物理意义.
2.进一步掌握s-t图像和v-t图像的特点、斜率意义,并会应用图像
解决问题.
学习目标
重点探究
随堂演练
专题强化练
内容索引
NEIRONGSUOYIN
一、速度和加速度
重点探究
1.比值定义法
(1)比值定义法是指用两个物理量之比定义一个新的物理量的方法,是物理学中常用的方法,基本特点是被定义的物理量往往反映物体最本质的属性,不随定义所用的物理量的改变而改变.例如密度ρ= 就是用比值定义法定义的.
(2)在本章中,速度、加速度均是运用比值定义法引入的.速度v= ,该比值反映了物体运动的快慢.加速度a= ,该比值反映了速度变化的快慢.
2.速度和加速度无直接关系
(1)速度和加速度的大小无直接关系.速度大,速度不一定变化快,加速度不一定大;加速度大,速度变化快,不代表物体运动快,速度也不一定大;加速度为零,速度可能不为零,速度为零,加速度也可能不为零.
(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也可能相反,甚至两者的方向可能不在一条直线上.
例1 下列关于加速度的说法正确的是________.
A.物体的速度大,其加速度一定大
B.物体速度变化大,其加速度一定大
C.物体的速度为零时,其加速度一定为零
D.物体的加速度不断减小,物体的速度也不断减小
E.物体的加速度不为零,物体速度一定增大
F.速度变化越快,加速度一定越大
G.速度对时间的变化率越大,加速度一定越大
H.加速度方向与规定的正方向相反时,速度一定减小
√
√
例2 (多选)一质点以初速度v0沿x轴正方向运动,已知加速度方向沿x轴正方向,在加速度a的值由零逐渐增大到某一值后再逐渐减小到零的过程中,该质点
A.速度先增大后减小,直到加速度等于零为止
B.速度一直在增大,直到加速度减小到零为止
C.位移先增大后减小,直到加速度等于零为止
D.位移一直在增大,加速度减小到零之后位移仍继续增大
√
√
解析 加速度a的值由零逐渐增大到某一值后再逐渐减小到零的过程中,由于加速度的方向始终与速度方向相同,所以速度一直在增大,加速度减小到零时速度最大,故A错误,B正确.
由于质点做方向不变的直线运动,所以位移一直在增大,加速度减小到零之后质点做匀速直线运动,位移仍然增大,故C错误,D正确.
s-t图像和v-t图像的比较
二、运动图像的理解和应用
种类
内容 s-t图像 v-t图像
图像上某点纵坐标 某一时刻的位置 表示瞬时速度
斜率 表示速度 表示加速度
纵轴截距 表示初位置 表示初速度
两图线交点坐标 表示相遇 不表示相遇,只表示速度相等
注意 (1)无论是v-t图像还是s-t图像都不是物体的运动轨迹.
(2)v-t图像和s-t图像都只能描述直线运动,不能描述曲线运动.
例3 如图1所示是某物体做直线运动的v-t图像,由图像可知
A.物体在0~2 s时间内做匀速直线运动
B.物体在2~8 s时间内静止
C.1 s末和9 s末的速度相同
D.1 s末和9 s末的加速度相同
解析 物体在0~2 s时间内速度随时间不断增大,做加速直线运动,故A错误;
物体在2~8 s时间内速度不随时间改变,做匀速直线运动,故B错误;
由题图可知,物体在1 s末和9 s末的速度都为6 m/s,但两时刻加速度大小相等、方向相反,故C正确,D错误.
图1
√
例4 (2019·日照市期中)甲、乙两辆汽车在同一平直公路上行驶.在0~t1时间内,它们的位移-时间图像如图2所示,在这段时间内
A.汽车甲的平均速度比乙的平均速度大
B.汽车甲的位移比乙的位移大
C.汽车甲与汽车乙的运动方向相反
D.汽车甲做减速运动,汽车乙做加速运动
图2
√
解析 0~t1时间内,甲、乙位移大小相等,则甲、乙的平均速度大小相等,A、B错误;
由题图知甲沿s轴负方向运动,乙沿s轴正方向运动,C正确;
s-t图像的斜率表示速度,可知甲、乙速度均越来越小,D错误.
1.(速度和加速度)关于速度、速度变化、加速度,下列说法正确的是
A.加速度方向与规定正方向相反,物体速度一定减小
B.加速度不为零,物体速度一定增加
C.加速度不断减小,速度一定不断减小
D.速度变化越快,加速度越大
1
2
3
随堂演练
√
1
2
3
2.(s-t图像)(2020·衡水市安平中学月考)甲、乙两车在同一条直线上运动,某时刻位于同一点,若以该时刻作为计时起点,得到两车继续运动的s-t图像如图3所示,则下列说法正确的是
A.0~t1时