第1章 4.速度变化快慢的描述——加速度（课件）-【勤径学升·同步练测】2024-2025学年高中物理必修第一册（人教版2019）

第一章　运动的描述 4.速度变化快慢的描述——加速度 第一章　运动的描述 第一章　运动的描述 变化快慢　 自主学习探新知 变化量　 米每二次方秒　 第一章　运动的描述 二、加速度的方向 1．加速度的方向与速度变化量Δv的方向______。 2．在直线运动中，物体加速时，加速度与速度方向______。 3．在直线运动中，物体减速时，加速度与速度方向______。 相同　 相同　 相反　 第一章　运动的描述 三、从v-t图像看加速度 斜率　 第一章　运动的描述 1．判断下列说法的正误(正确的画“√”，错误的画“×”)。 (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图像中，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 ×　 ×　 ×　 √　 第一章　运动的描述 下表列出了三种车辆起步后速度变化情况： 互动探究解疑难 要点一　对加速度的理解   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 第一章　运动的描述 (1)哪种车辆速度变化大？ 提示　旅客列车速度变化大。 (2)三种车辆的加速度分别为多大？哪种车辆速度增加得快？ 第一章　运动的描述 (3)由计算结果分析加速度a与速度v、速度的变化量Δv有无必然联系。 提示　加速度a与速度v、速度的变化量Δv无必然联系。 第一章　运动的描述 第一章　运动的描述 2．速度、速度变化量、加速度的比较 第一章　运动的描述   速度v 速度变化量Δv 加速度a 方向 为物体运动的方向，与a的方向不一定相同 由初、末速度决定，与a的方向相同，与v的方向不一定相同 与Δv的方向相同，与v的方向不一定相同 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 大小 关系 三个物理量的大小没有必然联系，其中一个物理量较大时，其余两个物理量不一定较大 第一章　运动的描述 [例1]　关于速度、速度变化量、加速度，说法正确的是(　　) A．物体运动的速度变化量越大，加速度一定越大 B．某时刻物体速度为零，其加速度可能很大 C．速度很大的物体，其加速度有可能很小，但不能为零 D．加速度很大时，运动物体的速度一定很大 第一章　运动的描述 [答案]　B 第一章　运动的描述 1．计算下列各种条件下的加速度的大小： (1)显像管内，电子从阴极射到阳极的过程中，速度由零增加到106 m/s，历时2×10－5 s。 答案　5×1010 m/s2　 第一章　运动的描述 (2)子弹击中靶子时，在0.1 s内速度从200 m/s 降到零。 答案　2×103 m/s2 第一章　运动的描述 (3)火车出站时，可在20 s内使速度从10 m/s 增大到 1 200 m/min。 答案　0.5 m/s2 第一章　运动的描述 如图为蜻蜓、火箭的运动示意图。 要点二　判断物体加速或减速运动的方法 第一章　运动的描述 图甲：以8 m/s的速度飞行的蜻蜓能在0.7 s内停下来；图乙：火箭发射时10 s内速度由0增加到100 m/s。 (1)计算蜻蜓和火箭加速度的大小并说明谁的速度变化快。 提示　11.4 m/s2　10 m/s2　蜻蜓的速度变化快 (2)分析蜻蜓和火箭的加速度方向与速度方向的关系。 提示　蜻蜓的加速度方向与速度方向相反；火箭的加速度方向与速度方向相同。 (3)试根据上述情景和问题讨论：在直线运动中物体做加速运动或减速运动的条件是什么？ 提示　在直线运动中，当加速度方向与速度方向相同时，物体做加速运动；当加速度方向与速度方向相反时，物体做减速运动。 第一章　运动的描述 由加速度来判断物体的运动情况 (1)加速度的大小决定物体速度变化的快慢 第一章　运动的描述 (2)加速度的方向与速度的方向关系决定物体加速还是减速。 物体是加速还是减速与加速度的变化和加速度的正、负无关，可总结如下： 第一章　运动的描述 [例2]　一质点自原点开始在x轴上运动，初速度v0＞0，加速度a＞0，当a值不断减小直至为零时，质点的(　　) A．速度不断减小，位移不断减小 B．速度不断减小，位移继续增大 C．速度不断增大，当a＝0时，速度达到最大，位移不断增大 D．速度不断减小，当a＝0时，位移达到最大值 第一章　运动的描述 [解析]　由于初速度v0＞0，加速度a＞0，即速度和加速度同向，不管加速度大小如何变化，速度都是在增加的，当加速度减小时，相同时间内速度的增加量变小。当a＝0时，速度达到最大值，此后以该最大速度做匀速直线运动，位移继续增大。 [答案]　C 第一章　运动的描述 加速度正负的理解误区 (1)物体有加速度，说明物体做变速运动，不一定是加速运动。 (2)物体做加速运动还是减速运动与加速度的大小无关，与加速度方向无关，而与加速度方向与速度方向的关系有关，两者同向加速，反向减速。 第一章　运动的描述 2．甲、乙两个物体沿同一直线向同一方向运动时，取物体的初速度方向为正，甲的加速度恒为2 m/s2，乙的加速度恒为－3 m/s2，则下列说法中正确的是(　　) A．两物体都做加速直线运动，乙的速度变化快 B．甲做加速直线运动，它的速度变化快 C．乙做减速直线运动，它的速度变化率大 D．甲的加速度比乙的加速度大 第一章　运动的描述 解析　由题意可知，甲的加速度与初速度方向相同，所以甲做匀加速直线运动；乙的加速度与初速度方向相反，所以乙做匀减速直线运动，加速度的正负表示方向，加速度的大小表示速度变化的快慢，即乙的加速度大，速度变化就快，由以上分析可知：甲做匀加速直线运动，加速度小速度变化慢；乙做匀减速直线运动，加速度大速度变化快，即乙的加速度比甲的大，故A、B、D错误，C正确。 答案　C 第一章　运动的描述 如图所示为短跑运动员运动的v-t图像，试分析运动员的速度、加速度的变化特点。 要点三　对v-t图像的理解和应用 提示　由题图可知，运动员的速度在0～5 s内一直在增大，到5 s以后速度达到最大值，然后做匀速运动；运动员的加速度在0～5 s内一直减小，到5 s以后加速度为零。 第一章　运动的描述 1．v-t图像的意义：v-t图像描述的是物体速度随时间的变化规律。 2．图像上的“点、截距、斜率”的意义 点 某时刻的速度 截距 横截距 速度为零的时刻 纵截距 初速度 第一章　运动的描述 点 某时刻的速度 斜率 大小 加速度大小 正负 加速度的方向 第一章　运动的描述 [注意]　(1)v-t图像不是物体的运动轨迹。 (2)v-t图像的斜率为正时，物体不一定做加速运动，斜率为负时，物体不一定做减速运动。 第一章　运动的描述 [例3]　如图所示，实线为两个在同一直线上运动的物体a和b 的v-t图像，由图可以知道(　　) A．两物体的速度方向相反，加速度方向也相反，a的加速度小于b的加速度 B．两物体的速度方向相反，加速度方向也相反，a的加速度大于b的加速度 C．两物体的速度方向相同，加速度方向相反，a的加速度大于b的加速度 D．两物体的速度方向相同，加速度方向相同，a的加速度大于b的加速度 第一章　运动的描述 第一章　运动的描述 由v-t图像可以直接获取的信息 (1)速度变化：远离t轴为加速，靠近t轴为减速。 (2)加速度正、负：图线斜向上为正，斜向下为负。 (3)加速度大小： ①图线为直线的，加速度恒定不变； ②图线为曲线的，斜率变大的加速度变大，斜率变小的加速度变小。 第一章　运动的描述 3．如图所示为某高楼 电梯上升的速度—时间图像。 (1)求电梯在t1＝5 s、t2＝8 s时刻的速度。 解析　由题图可知电梯在t1＝5 s时刻的速度是10 m/s，在t2＝8 s时刻的速度是5 m/s。 答案　10 m/s　5 m/s 第一章　运动的描述 (2)求出电梯各段的加速度。 答案　0～2 s：5 m/s2　2～5 s：0 5～8 s：－1.7 m/s2　 第一章　运动的描述 (3)画出电梯上升的加速度—时间图像。 解析　电梯上升的加速度—时间图像，如图所示。 第一章　运动的描述 第一章　运动的描述 第一章　运动的描述 2．(从v-t图像看加速度)(多选)一个质点做变速直线运动的v-t图像如图所示，下列说法中正确的是(　　) A．第1 s内与第5 s内的速度方向相反 B．第1 s内的加速度大于第5 s内的加速度 C．OA、AB、BC段的加速度大小关系是aBC＞aOA＞aAB D．OA段的加速度与速度方向相同，BC段的加速度与 速度方向相反 第一章　运动的描述 答案　CD 第一章　运动的描述 第一章　运动的描述 第一章　运动的描述 第一章　运动的描述 分层练习提素养 点击进入word版 第一章　运动的描述 学习目标 核心素养 1．掌握加速度的概念，能区分v、Δv、，理解加速度的矢量性。 2．能根据速度和加速度的方向关系判断物体的运动性质。 3．能根据v-t图像分析、计算加速度 一、加速度 1．物理意义：描述物体的速度随时间__________的物理量。 2．定义：速度的________与发生这一变化所用时间之比。 3．定义式：a＝。 4．单位：在国际单位制中，加速度的单位是______________，符号是m/s2或m·s－2。 5．矢量性：加速度是矢量，既有大小，也有方向。 1．v-t图像的______表示物体运动的加速度。 2．在同一v-t图像中，图线的斜率越大，物体运动的加速度越大。 3．加速度大小的计算：在图线上取两点，坐标分别为(t1，v1)，(t2，v2)，则物体的加速度a＝。 提示　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， 自行车速度增加得快。 1．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没有必然的联系。 速度v 速度变化量Δv 加速度a 定义 位移与所用时间的比值 末速度与初速度的差值 速度变化量与时间的比值 表达式 v＝ Δv＝v2－v1 a＝ 单位 m/s m/s m/s2 [解析]　根据a＝知，速度变化量大，加速度不一定大，故A项错误；某时刻速度为零，速度变化可能很快，加速度很大，故B项正确；速度很大的物体，加速度可能为零，比如匀速直线运动，故C项错误；加速度很大的物体，速度变化很快，但是速度不一定大，故D项错误。 解析　由加速度的定义式可得 a＝＝ m/s2＝5×1010 m/s2， 加速度大小为5×1010 m/s2。 解析　由加速度的定义式可得 a＝＝ m/s2＝－2×103 m/s2， 加速度大小为2×103 m/s2。 解析　v2＝1 200 m/min＝20 m/s， 由加速度的定义式可得 a＝＝ m/s2＝0.5 m/s2， 加速度大小为0.5 m/s2。 [解析]　由于a、b的v-t图像都在第一象限，物体的速度方向均为正，即两物体的速度方向相同；由于图线的斜率等于加速度，两图线的斜率一正一负，即表示两物体的加速度的方向相反，即a为正方向，b为负方向；两直线的斜率的绝对值a大于b，即a的加速度大于b的加速度，故C正确，A、B、D均错误。 [答案]　C 解析　0～2 s：a1＝ m/s2＝5 m/s2， 2～5 s：a2＝0， 5～8 s：a3＝ m/s2≈－1.7 m/s2。 1．(对加速度的理解)2022年9月29日，在北京首都国际机场中国民用航空局向中国商飞颁发了C919飞机型号合格证。飞机在空中试飞时，下列说法正确的是 (　　) A．飞机速度越大，速度变化量也一定越大 B．飞机速度越大，加速度一定越大 C．飞机的速度变化量越大，加速度一定越大 D．飞机的速度大，但加速度可能较小 解析　飞机速度很大，但若做匀速直线运动，则速度变化量为0，加速度为0，故A、B错误；飞机的速度变化量大，加速度不一定大，还取决于速度变化所需的时间，C错误；加速度的大小与速度的大小没有必然联系，飞机的速度大，加速度可能较小，D正确。 答案　D 解析　第1 s内与第5 s内的速度均为正值，方向相同，A错误；第1 s内、第5 s内的加速度分别为a1＝ m/s2＝2 m/s2、a5＝ m/s2＝－4 m/s2，a1＜a5，a1、a5的符号相反，表示它们的方向相反，B错误，D正确；由于AB段的加速度为零，故三段的加速度的大小关系为aBC＞aOA＞aAB，C正确。 3．(求加速度)(多选)北京时间2月4日凌晨，2022女足亚洲杯半决赛展开激战。中国女足与日本女足展开强强对决，经过点球大战中国女足6比5力克对手，挺进决赛。在点球的最后一轮，日本选手南萌华的射门被朱钰扑出。若南萌华在罚点球时，设脚与球作用时间为0.1 s，使球获得20 m/s的速度。球又在空中飞行1 s后被朱钰挡住(忽略足球在空中速度的微小变化)，朱钰的双手与球接触时间为0.2 s，且球被挡住后反弹，以10 m/s的速度沿原路运动，则 (　　) A．罚点球瞬间，足球的加速度为200 m/s2 B．朱钰接球过程中，球的速度变化量大小为20 m/s C．朱钰接球过程中，球的平均加速度大小为100 m/s2 D．朱钰接球过程中，球的平均加速度大小为150 m/s2 解析　设球被踢出的方向为正方向，则罚点球时的速度由v0＝0变到v1＝ 20 m/s，用时t1＝0.1 s，由a＝ eq \f(v1－v0,t1) 得罚点球时加速度a1＝ eq \f(v1－v0,t1) ＝ eq \f(20－0,0.1) m/s2＝200 m/s2，A正确。以球被踢出的方向为正方向，朱钰接球时球的速度由v1变到v2＝－10 m/s，用时t2＝0.2 s，速度变化量Δv＝v2－v1＝(－10－20) m/s＝ －30 m/s，则平均加速度a2＝ eq \f(Δv,t2) ＝ eq \f(－30,0.2) m/s2＝－150 m/s2，负号表示加速度方向与初速度方向相反，B、C错误，D正确。 答案　AD $$