内容正文:
第1.4课 速度变化快慢的描述——加速度
解题要点梳理:
1.速度、速度变化量、加速度比较
2.速度、速度变化量、加速度的关系
①速度大,速度的变化量不一定大,加速度也不一定大
②速度的变化量大,加速度也不一定大,加速度与速度、速度的变化量没有直接的关系
③加速度大,速度不一定大
④加速度的方向与速度的变化量方向一定相同,与速度的方向不一定相同
3.判断物体做加速运动还是减速运动的方法有两个:
(1)根据v-t图象.看随着时间的增加,速度的大小如何变化,若越来越大,则加速,反之则减速.
(2)根据加速度方向和速度方向间的关系.只要加速度方向和速度方向相同,就是加速;加速度方向和速度方向相反,就是减速.这与加速度的变化和加速度的正、负无关.可总结如下:
①加速运动 a与v0同向:a增大,v增加得越来越快;a减小,v增加得越来越慢。
②减速运动 a与v0反向:a增大,v减小得越来越快;a减小,v减小得越来越慢。
4. v-t图象中认识加速度
(1) v-t图象的斜率的物理意义
上图所示为某一物体的v-t图象,E点表示t1时刻速度为v1,F点表示t2时刻速度为v2.从图中可以看出,小三角形EFG水平的直角边代表时间间隔Δt,竖直方向的直角边代表速度的变化量Δv,由此可从图线的倾斜程度判断加速度的大小.
从物理学的角度讲,==a,从数学的角度讲,这恰恰是v-t图象的斜率,所以v-t图象的斜率表示物体运动的加速度.斜率为正时,a>0,表示加速度方向与正方向相同;斜率为负时,a<0,表示加速度方向与正方向相反.
(2)通过v-t图象认识加速度
a.如果速度均匀增大或减小,说明加速度不变,v-t图象是一条倾斜的直线.如上图中甲表示的加速度a1=2 m/s2,方向与初速度方向相同,物体做匀加速直线运动;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,物体做匀减速直线运动.
b.如果速度不是均匀变化的,则物体的加速度在变化,v-t图象是一条曲线,曲线上某点的切线的斜率表示该时刻的瞬时加速度.如下图所示,物体在做加速运动,但加速度在逐渐减小.
特别提醒:
1.当物体做直线运动时,用Δv=v2-v1求速度变化量大小时,应先按选取的正方向确定v1、v2的正负值.
2.物体是做加速运动还是减速运动,不能根据加速度的正负来判断,当加速度与速度均为负值时,速度就增加.
3.速度的变化趋势与加速度的变化趋势无关,加速度减小时,速度不一定减小.
4.x-t图象和v-t图象中切线的斜率应该由坐标系的标度求出,不能由切线倾角的正切求出.
5.x-t图象和v-t图象都只描述物体的直线运动.
基础巩固
1.(2022·云南·腾冲市文星高级中学高一期末)下面各组的三个物理量中都是矢量的是( )
A.位移、时间、速度 B.速度、速率、加速度
C.速度、位移、加速度 D.位移、路程、加速度
2.(2022·河北保定·高二期末)(多选)关于速度、速度变化量和加速度,下列说法正确的是( )
A.物体加速度的方向和速度的方向一定相同
B.物体加速度的方向和速度变化量的方向一定相同
C.物体某时刻加速度很大,速度可能为零
D.物体的加速度很大时,物体的速度变化量一定很大
3.(2022·湖南娄底·高二学业考试)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.汽车在做减速直线运动 B.汽车在做加速直线运动
C.汽车的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
4.(2021·甘肃省会宁县第四中学高一阶段练习)(多选)跳伞者着陆过程中的加速度约为a1=-24.5m/s2,赛车起步过程中的加速度约为a2=4.5m/s2。由此可知( )
A.跳伞者着陆过程中的加速度小于赛车起步过程中的加速度
B.跳伞者着陆过程中的加速度大于赛车起步过程中的加速度
C.跳伞者着陆过程中的速度方向与加速度方向相反,而赛车起步过程中的速度方向与加速度方向相同
D.跳伞者的速度一定大于赛车的速度
5.(2022·浙江·高一阶段练习)(多选)一个质点做加速度的方向与初速度的方向相同的直线运动,在加速度均匀减小至零的过程中( )
A.位移逐渐增大,当加速度减小到零后,位移还在增大
B.位移逐渐增大,当加速度减小到零时,位移将不再增大
C.速度均匀增加,当加速度减小到零时,速度达到最大值
D.速度非均匀增大,当加速度减小到零时,速度达到最大值
6.(2021·河北武强中学高一阶段练习)(多选)如图是某质点运动的速度图像,由图像得到的正确结论是( )
A.0~1 s内质点做加速运动
B.0~1 s内和2~4 s内加速度大小相等
C.0~1 s内的加速度大于2~4 s内的加速度