内容正文:
第4讲 速度变化快慢的描述—加速度
一、加速度
1.定义:速度的变化量与发生这一变化所用时间之比。即a=。
2.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。
3.矢量性:加速度既有大小,又有方向,是矢量。
4.物理意义:表示物体速度变化快慢的物理量,也叫速度对时间的变化率。
5.对加速度及其定义式a=的理解
(1)加速度的大小决定物体速度变化的快慢
(2)a=只是加速度a的定义式,不是决定式,计算结果为Δt内的平均加速度。
6.速度、速度的变化量、加速度的比较
速度v
速度的变化量Δv
加速度a
表达式
v=
Δv=v2-v1
a=
单位
m/s
m/s
m/s2
方向
v的方向与Δt内Δx的方向相同
Δv的方向由初、末速度决定
a的方向与Δt内Δv的方向相同
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
辨析
a的大小由Δv和Δt共同决定,与v、Δv没有必然联系:
①v很大,a不—定大,如飞机匀速飞行(Δv=0)
②Δv很大,a也不一定大,如高速列车启动(Δt很大)
③v=0,a不一定为零,如枪膛里刚发射的子弹
【例1】下表中列出了一些运动物体的加速度,观察分析表中数据,判断下列说法正确的是( )
一些运动物体的加速度a/()
炮弹在炮筒中
赛车起步 4.5
跳伞者着落时
汽车起步 约2
喷气式飞机着陆后滑行
无轨电车起步 约1.8
汽车急刹车
旅客列车起步 约0.35
A.炮弹的速度变化最大
B.跳伞者着陆时的速度变化比汽车急刹车时的速度变化慢
C.赛车的速度比汽车的速度大
D.喷气式飞机着陆后滑行过程中的加速度方向与速度方向相反
二、加速度的方向
1.加速度的方向:与速度变化量的方向相同。
2.加速度与速度的方向关系:在直线运动中
(1)如果速度增加,加速度的方向与初速度的方向相同。
(2)如果速度减小,加速度的方向与初速度的方向相反。
【例2】如图所示,汽车向右沿直线运动,原来的速度是,经过一小段时间之后,速度变为,表示速度的变化量。由图中所示信息可知( )
A.汽车在做加速直线运动
B.汽车的加速度方向与的方向相同
C.汽车的加速度方向与的方向相同
D.汽车的加速度方向与的方向相反
三、从v-t图像看加速度
1.定性判断:v-t图像的斜率绝对值反映加速度的大小。
2.斜率的正、负表示加速度的方向:斜率为正,表示加速度的方向为正;斜率为负,表示加速度的方向为负。
3.通过v-t图像认识加速度
如果速度均匀增大或减小,加速度不变,v-t图像是一条倾斜的直线。如图中甲表示的加速度a1=2 m/s2,方向与初速度方向相同;乙表示的加速度a2=-2 m/s2,负号表示其方向与初速度方向相反。
4.图像信息获取
(1)从图像中能看出每一时刻对应的瞬时速度:瞬时速度为正,说明物体沿选定的正方向运动,瞬时速度为负,说明物体沿与选定的正方向相反的方向运动。
(2)截距:纵轴截距表示初始时刻物体的瞬时速度,横轴截距表示物体速度为零的时刻。
(3)图线交点:表示该时刻两物体的瞬时速度v相同。
(4)根据图线的形状判断物体的运动性质。
①图线平行于t轴,物体做匀速运动。
②图线为倾斜直线,物体速度均匀变化。
③图线为曲线,物体速度变化不均匀。
【例3】如图是甲、乙两物体做直线运动的v-t图像。下列表述正确的是( )
A.甲和乙的运动方向相反
B.甲和乙的加速度方向相同
C.甲的速度比乙的小
D.甲的加速度比乙的大
1.一物体做匀变速运动,某时刻速度的大小为4m/s,1s后速度的大小变为10m/s,在这1s内该物体的( )
A.速度变化的大小可能为4 m/s
B.速度变化的大小可能为10 m/s
C.加速度可能小于4 m/s2
D.加速度可能大于10 m/s2
2.关于加速度表达式a=的下列说法,正确的是( )
A.利用a=求得的加速度是∆t时间内的平均加速度
B.∆v表示在∆t时间内物体速度的变化量,它的方向不一定与加速度a的方向相同
C.叫速度的变化率,加速度的大小是由决定的
D.加速度a与∆v成正比,与∆t成反比
3.如图所示为在研究汽车速度变化时所画出的示意图,若汽车原来的速度是v1,经过一小段时间之后速度变为v2,在图中以原来的速度v1的箭头端为起点,以后来的速度v2的箭头端为终点,作出一个新的箭头,用它表示速度的变化量。则以下说法中正确的是( )
A.图甲中汽车正在做加