内容正文:
第4节 加速度
学业要求+核心素养
1.知道加速度的概念及物理意义。(物理观念)
2.能判断加速度的方向,理解加速度与v、Δv的关系。(科学思维)
3.掌握利用公式计算物体的加速度,会根据速度与加速度的方向关系判断其运动性质。(科学思维)
加速度
1.基础梳理
(1)加速度:物体运动速度的变化量跟发生这一变化所用时间之比,称为物体运动的加速度,通常用a代表。
(2)表达式:a=,单位:在国际单位制中是m/s2。
(3)在直线运动中,当加速度与速度同向时,物体运动速度越来越大;当加速度与速度反向时,物体运动速度越来越小。
2.尝试探究
(1)加速度的大小
如图所示,几辆不同型号的汽车在平直公路上向西行驶。
序号
初速度v0/(m·s-1)
经过时间t/s
末速度vt/(m·s-1)
1
6
4
16
2
11
4
20
3
9
3
18
①比较1和2,哪辆汽车的速度变化得快?依据是什么?
提示:经过的时间相同,Δt1=Δt2,1号汽车速度变化量大,Δv1>Δv2,1号汽车速度变化得快。
②比较2和3,哪辆汽车的速度变化得快?依据是什么?
提示:两辆汽车的速度变化量相等,Δv2=Δv3,3号汽车用时更短,Δt2>Δt3,3号汽车速度变化得快。
③如何比较1与3哪辆汽车速度变化得快?
提示:可以看一秒内速度增加的数值,也就是速度的变化和发生这个变化所用时间的比值来比较速度变化的快慢。3号汽车速度变化得快。
④通过以上讨论分析我们能得出什么结论呢?
提示:速度的变化量与发生这一变化所用时间的比值表示物体速度变化的快慢,这就是加速度。
(2)加速度的方向与速度方向的关系
小车做变速直线运动中,若取向右运动的方向为正方向,下表为小车做的几段运动的数据记录。
初速度/
(m·s-1)
末速度/
(m·s-1)
时间/
s
速度变化量/
(m·s-1)
加速度/
(m·s-2)
2
5
3
3
1
5
2
3
-3
-1
5
14
9
9
1
7
-5
12
-12
-1
你能从表中得出什么结论呢?
提示:可以看出速度的变化量的方向与加速度的方向保持一致。
1.判断(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)加速度越大的物体,其速度越大。 ( )
× 提示:加速度大表示速度变化快,速度不一定大。
(2)一个物体的加速度保持不变,其速度也保持不变。 ( )
× 提示:物体具有加速度时,其速度必然变化。
(3)一个物体的加速度逐渐变小,其速度可能逐渐变大。 ( )
√ 提示:当加速度与速度的方向相同时,其速度增大,由于加速度逐渐减小,其速度增加得越来越慢。
(4)加速度是表示物体速度变化快慢的物理量。 (√)
2.关于加速度的方向,下列说法正确的是( )
A.总与初速度的方向一致
B.总与平均速度的方向一致
C.总与速度变化的方向一致
D.总与位移的方向一致
C 解析:根据加速度的定义式,加速度的方向总与速度变化的方向一致,与初速度、平均速度及位移的方向没有必然联系,选项C正确。
3.物体的加速度为2 m/s2,表示该物体( )
A.每秒运动2 m
B.每经过1 s,其速度增大2 m/s
C.每经过1 s,其速度变化大小为2 m/s
D.每经过1 s,其速度减小2 m/s
C 解析:物体做变速运动,不同时间段内每 1 s 的位移不同,选项A错;仅凭所给条件不能确定物体是加速还是减速,选项B、D错;由Δv=aΔt得,每经过1 s,物体的速度变化量大小为2 m/s,选项C对。
4.(多选)物体做直线运动时,有关物体的加速度、速度的方向及它们的正负值说法正确的是( )
A.在加速直线运动中,物体加速度的方向与速度方向必定相同
B.在减速直线运动中,物体的速度必定为负值
C.在直线运动中,物体的速度变大时,其加速度也可能为负值
D.只有在确定初速度方向为正方向的条件下,加速直线运动中的加速度才为正值
ACD 解析:在加速直线运动中,物体的加速度的方向与初速度方向相同,确定初速度方向为正方向时,加速度为正值,故选项A、D正确;在减速直线运动中,物体的加速度的方向与初速度方向相反,取加速度的方向为负方向时,物体速度为正值,选项B错误;在直线运动中,如果是加速直线运动,取初速度的方向为负值,则加速度为负值,且速度变大,故选项C正确。
5.(多选)关于加速度的概念,下列说法正确的是( )
A.加速度就是增加出来的速度
B.加速度的大小反映了速度变化的大小
C.加速度的大小反映了速度变化的快慢
D.物体有加速度,速度不一定增大
CD 解析:由加速度的物理意义可知,选项A、B错误,选项C正确;当加速度与速度反向时,速度减小,选项D正确。
对加速度的理