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

高中物理·必修 第一册(人教版 4.速度变化快慢的描述一一加速度 学习目标 核心素养 u.理 、A、 1.掌握加速度的概念,能区分v、△v、 速度 △ 的关系和区别 速度变化量 物理观念 科学探究 解加速度的矢量性。 速度变化 速度变化率 加速度方向与 快慢的描 速度方向的关系 2.能根据速度和加速度的方向关系判断物体 比定义法 述一加 速度 的运动性质。 r~图像 科学态度 与责任 科学思维 -领会加速度在描述 抽象思维方法 车辆性能中的应用 3.能根据y/图像分析、计算加速度 自主学习探新知 课前预习 双基落实 一、加速度 2.在同一v-1图像中,图线的斜率越大,物体 1.物理意义:描述物体的速度随时间 运动的加速度越大。 的物理量。 3.加速度大小的计算:在图线上取两点,坐标 2.定义:速度的 与发生这一变化所用 分别为(t,v),(t,).则物体的加速度 时间之比。 3.定义式:。 △r。 自我诊断 4.单位:在国际单位制中,加速度的单位是 ,符号是m/s{}或m·s^}。 1.判断下列说法的正误(正确的画“”,错误 5.矢量性;加速度是矢量,既有大小,也有方向 的画“×”)。 二、加速度的方向 (1)加速度是表示物体运动快慢的物理量。 ( 1.加速度的方向与速度变化量△v的方向 ) 2.在直线运动中,物体加速时,加速度与速度 (2)物体速度变化越大,加速度越大。 方向 (3)物体的加速度是2m/s{,则该物体是做 3.在直线运动中,物体减速时,加速度与速度 加速运动。 ( ) 方向 (4)在同一v-1图像中,图线倾角越大,对应 三、从v-/图像看加速度 物体的加速度越大。 ( - 1.v-t图像的 表示物体运动的加 2.做直线运动的汽车,看到前面有险情,立即 速度。 紧急刹车,在2s内速度从10m/s减小到0. 1uf(m-s-1) 则汽车的加速度为 , ........... m/s。 12 怎。1 20 第一章 运动的描述 互动探究解疑难 要点归结 重难突破 要点一 对加速度的理解 问题导引 续表 速度 速度变化量△v 下表列出了三种车辆起步后速度变化 加速度a 为物体运动 由初、末速度决 情况: 与△的方向 的方向,与。 定,与a的方向 相同,与的 方向 的方向不一 相同,与v的方 初速度 时间 末速度 方向不一定 定相同 向不一定相同 相同 0 自行车 5s 14m.'s 表示物体运 表示物体速度 物理 表示物体速度 动的快慢和 变化的大小和 30 ms 小型轿车 20s 0 意义 变化的快慢和 方向 方向 方向 旅客列车 0 100s 40m/s 大小 三个物理量的大小没有必然联系,其中一个物理 关系 (1)哪种车辆速度变化大? 量较大时,其余两个物理量不一定较大 (2)三种车辆的加速度分别为多大?哪种车 D典例剖析 [例1] 辆速度增加得快? 关于速度、速度变化量、加速度,说法 正确的是 (3)由计算结果分析加速度a与速度v、速度 - 的变化量△v有无必然联系。 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 C针对训练 1.计算下列各种条件下的加速度的大小; 探究升华 (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10{}m/s.历时2×10s。 1.对加速度定义式a二 (2)子弹击中子时,在0.1s内速度从 只是加速度a的定义式,不是决定式, 200m/s降到零。 。 (3)火车出站时,可在20s内使速度从 加速度a与v、△v没有必然的联系。 10m/s增大到1200m/min。 2.速度、速度变化量、加速度的比较 速度。 速度变化量△v 加速度a 位移与所用 末速度与初速 定义 速度变化量与 时间的比值 度的差值 时间的比值 表达式 △一v 单位 m/s ms m/s 21 高中物理·必修 第一册(人教版) 要点二 判断物体加速或减速运动的方法 D问题导引 (2)加速度的方向与速度的方向关系决定物 如图为蜻蜒,火箭的运动示意图。 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; 一(方向相回) # 加速度 加速运动 与度 甲 乙 方向相反 2 速运动 图甲;以8m/s的速度飞行的蜻蜓能在0.7s D典例剖析 内停下来;图乙:火箭发射时10s内速度由 [例2] 一质点自原点开始在x轴上运动,初 0增加到100m/s。 速度v>0,加速度a>0,当a值不断减小直 (1)计算精蜓和火箭加谏度的大小并说明谁 ( 至为零时,质点的 ) 的速度变化快 A.速度不断减小,位移不断减小 (2)分析蜻蜓和火箭的加速度方向与速度方 B.速度不断减小,位移继续增大 向的关系。 C.速度不断增大,当a一0时,速度达到最 (3)试根据上述情景和问题讨论:在直线运动 大,位移不断增天 中物体做加速运动或减速运动的条件是什么? D.速度不断减小,当a一0时,位移达到最大值 I|易错提醒ll 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。 D探究升华 □针对训练 2.甲、乙两个物体沿同一直线向同一方向运动 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 时,取物体的初速度方向为正,甲的加速度 恒为2m/s^{,乙的加速度恒为一3m/s{,则 +速度变化得快 ( 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 ,速度变化得慢 化快 2越来越快 B. 甲做加速直线运动,它的速度变化快 迷度变化 加速度 C.乙做减速直线运动,它的速度变化率大 越来越慢 D.甲的加速度比乙的加速度大 2 第一章 运动的描述 要点三 对v-7图像的理解和应用 D问题导引 ## 如图所示为短跑运动员运动的v二1图像 试分析运动员的速度、加速度的变化特点。 .ffm--t) 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 10.0ts 5.00 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 D探究升华 I规律总结IlI 由v-7图像可以直接获取的信息 1.v-/图像的意义:v-1图像描述的是物体速 (1)速度变化:远离t轴为加速,靠近:轴为减速。 度随时间的变化规律 (2)加速度正、负:图线斜向上为正,斜向下为负。 (3)加速度大小. 2.图像上的“点、截距、斜率”的意义 ①图线为直线的,加速度但定不变; 某时刻的速度 ②图线为曲线的,斜率变大的加速度变大,斜率 横截距 速度为零的时刻 变小的加速度变小。 截距 纵截距 初速度 C针对训练 大小 加速度大小 斜率 3.如图所示为某高楼电梯上升的速度一时间图像 正负 加速度的方向 .tm-s-) n-0 a不变 增大 . 12345678ts (1)求电梯在t一5s、t。一8s时刻的速度。 [注意](1)v-7图像不是物体的运动轨迹。 (2)求出电梯各段的加速度。 (2)v-7图像的斜率为正时,物体不一定做加 (3)画出电梯上升的加速度一时间图像。 速运动,斜率为负时,物体不一定做减速 运动。 D典例剖析 [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-7图像,由图可以 知道 . ): 23 高中物理·必修 第一册(人教版 随堂巩固促应用 验证反 迁移运用 1.(对加速度的理解)2022 D.OA段的加速度与速度方向相同,BC段 年9月29日,在北京首都 的加速度与速度方向相反 国际机场中国民用航空局 3.(求加速度)(多选)北京时间2月4日凌晨. 向中国商飞颁发了C919飞机型号合格证。 2022女足亚洲杯半决赛展开激战。中国女 飞机在空中试飞时,下列说法正确的是 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 A. 飞机速度越大,速度变化量也一定越大 球的最后一轮,日本选手南萌华的射门被朱 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 &扑出。若南萌华在罚点球时,设脚与球作 D. 飞机的速度大,但加速度可能较小 用时间为0.1s,使球获得20ms的速度。 2.(从v/图像看加速度)(多选)一个质点做 球又在空中飞行1s后被朱挡住(忽略足 变速直线运动的v-7图像如图所示,下列说 球在空中速度的微小变化),朱钗的双手与 法中正确的是 ( 球接触时间为0.2s,且球被挡住后反弹,以 ( tun(m.s-t) 10m/s的速度沿原路运动,则 - A.罚点球瞬间,足球的加速度为200m/s B.朱接球过程中,球的速度变化量大小为 20m/s A.第1s内与第5s内的速度方向相反 C.朱接球过程中,球的平均加速度大小为 B.第1s内的加速度大于第5s内的加速度 100m/s2} C.OA、AB、BC段的加速度大小关系是 D.朱钗接球过程中,球的平均加速度大小为 a>ao>aA 150m/s{ 提示 请完成《素能提升训练》训练四 2/【互动探究解疑难】 [例1] [解析](1)实验中必须使用的有电压合适的 50 Hz低压交流电源，计算速度时需要测量各点间的距 离，因此还必须使用刻度尺，故 A、C正确。 (2)选取合适的 n个点为计数点，有利于测量长度， 能使平均速度与瞬时速度更接近，以减小实验误 差，选项 A正确；使小车运动得尽量慢些，打出的点 较密，取点会较多，会使实验误差较大，选项 B错 误；舍去纸带上密集的点，只利用点迹清晰、点间间 隔适当的那一部分进行测量、计算，这样可减小实 验误差，选项C正确；选用各处平整程度、光滑程度 相同的长木板做实验，可使小车运动比较平稳，各 点的瞬时速度与实际更接近，可减小实验误差，选 项 D正确；若小车远离打点计时器，且先释放小车 后接通电源，会造成点密而少，给测量、计算结果造 成较大误差，选项E错误。 [答案](1)AC (2)ACD [例2] [解析](2)某点的瞬时速度可用包含该点的一 段位移内的平均速度表示，打相邻两计数点的时间间隔 △t=2×0.02 s=0.04 s,则 打1点时：v=242~1.20m/s, 打2点时：v?=2+2≈1.00 m/s, 打3点时：va=24x=0.80m/s, 打4点时：v?=242≈0.60m/s, 打5点时：w?=24?≈0.40 m/s, 将数值填入表格中： 位置 1 2 3 4 5 v/(m·s-1) 1.20 1.00 0.80 0.60 0.40 (3)描点并连线得小车的速度—时间图像，如下图所示， 由图像可知，小车速度逐渐减小。 o/(m-s-1) 2.0 1.0 0 0.04 0.08 0.12 0.16 0.20t/s [答案](1)接通电源 释放纸带 (2)(3)见解析 【随堂巩固促应用】 1.AD 2.0.35 0.42 0.35 3.(1)E点 0.07 小于 4.(1)接通电源 释放纸带 (2)4 (3)0.400 0.479 0.560 (4)如图所示 *w/(m-s-1) 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 t/s0.30 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 5.0.10 0.27 4.速度变化快慢的描述——加速度 【自主学习探新知】 一、1.变化快慢 2.变化量 4.米每二次方秒 二、1.相同 2.相同 3.相反 三、1.斜率 自我诊断 1.(1)×(2)× (3)× (4)√ 2.—5 【互动探究解疑难】 要点———[问题导引] 提示(1)旅客列车速度变化大。 (2)三车的加速度分别是 a=A=4m/s2=2.8 m/s2,自行车 轿车a=会-20m/s2=1.5 m/s2, 列车a?=A=400m/s2=0.4m/s2, 自行车速度增加得快。 (3)加速度a与速度v、速度的变化量△v无必然联系。 [典例剖析] [例1] B 根据a=会知，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。 [针对训练] 1.(1)5×101?m/s2(2)2×102m/s2(3)0.5 m/s2 要点二——[问题导引] 提示 (1)11.4 m/s2 10 m/s2 蜻蜓的速度变化快 (2)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)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。 [典例剖析] [例2] C 由于初速度 v?>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。 [针对训练] 2.C 要点三——[问题导引] 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。 [典例剖析] [例3] C 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 等于加速度，两图线的斜率会一正一负，即表的斜率 示两物体的加速度的方向相反，即 a为正方向，b为负 方向；两直线的斜率会的绝对值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。 [针对训练] 3.(1)10 m/s 5 m/s (2)0～2 s:5 m/s2 2～5 s:0 5～8 s:-1.7 m/s2 3 (3)如图所示 ta/(m-s-2) 5 50 2-1.7 8 1/s 【随堂巩固促应用】 1.D 2.CD 3.AD 【章末优化提升】 [网络构建] 有质量 大小、形状 参考 地面 位置变化 点 线段 o=会位置变化 初位置 运动轨迹 m/s 物体运动 a=会运动快慢 瞬时速度 变化量 速度变化快慢 相同 相反 第二章 匀变速直线运动的研究 1.实验：探究小车速度随时间变化的规律 【自主学习探新知】 二、1.平均速度 2.纵轴 横轴 倾斜程度 均匀变化 三、刻度尺 低压交流电源 四、1.没有滑轮 3.靠近 接通电源 释放小车 (2)五、4.(1)图像和纵轴的交点 六、1.靠近 2.接通电源 释放小车 【互动探究解疑难】 [例1] [解析](1)本实验需要测量的物理量是位移和 时间，利用计时器打出的纸带上的点就可以算出时间， 利用刻度尺可以测出两点间的距离，本实验不需要测量 力，因此，不需要弹簧测力计和秒表。 (2)根据实验步骤知，正确的顺序应为DBFAEGC。 [答案](1)弹簧测力计、秒表(2)DBFAEGC [例2] [解析](1)相邻两计数点间还有四个点未画 出，则相邻两计数点间的时间间隔t=5T=0.10 s。 0e=0m=2m=*=0.35m/s, 0g=0m=2=2W=0.55 m/s。 (2)画出的 v-t 图像应为一条倾斜的直线，如图所示。 fvl(m-a-1) 0.60 0.50 0.40 0.30 0.20 0.2 0.3 0.4 z/s0 0.1 a=会=1.0 m/s2。(3)由图像可求得加速度 [答案](1)0.35 0.55 (2)见解析图(3)1.0 [例3] [解析](1)分别取a、b、c、d、e 5段的上方中点 并连线，得到的即为 v-t 图像，如图所示，y轴相当于 w轴。 y a b c d e 0 (2)t=0.15 s是 BC时间段的中间时刻，要求t=0.15 s 时的瞬时速度，只需要测b段纸带的长度s。,然后用v= 即可得到t=0.15s时的瞬时速度。 (3)a、e段各自中间时刻的瞬时速度分别为 u=,0=二，根据a=会得a=2.0 m/s2。 [答案](1)见解析图 y(2)b (3)2.0 【随堂巩固促应用】 1.B 2.C 3.(1)0.314 (2)如图所示 o/(m-s-1) 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0 t/s0.10.2 0.3 0.4 0.5 (3)0.495(0.495～0.500均可) 4.(1)0.56(2)如图所示 o/(m-s-1) 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 t/s0.3 0 0.1 0.2 0.3 0.40.5 (3)0.80(0.78～0.84均可) (4)0.32(0.30～0.34均可) 5.(1)会d(2)(d-会) 2.匀变速直线运动的速度与时间的关系 【自主学习探新知】 一、1.加速度 2.倾斜 3.(1)均匀增加(2)均匀减小 二、1.v?+at 2.速度 v。变化量 at 自我诊断 1.(1)×(2)×(3)×(4)√ (5)√ 2.C 乙中v-t 图线平行于t轴，表示 v不随t而变化，是 匀速直线运动，甲、丙、丁中v-t 图线斜率一定，a一定， 表示匀变速直线运动，选项C正确。 【互动探究解疑难】 要点———[问题导引] 提示 (1)甲做匀速直线运动；乙做匀加速直线运动；丙 做匀减速直线运动；丁做负方向匀加速直线运动 (2)不一定 不一定 [典例剖析] [例1] CD 在0～t?时间内，乙做匀减速运动，加速度 不变，A错误；t?时刻两物体的速度大小相等，但甲的加 速度大于乙的加速度，B错误；因 v-t 图像的斜率符号 反映加速度的方向，则在t?～t?时间内，甲、乙两物体的 加速度方向相反，C正确；由图像可知，t?时刻后甲做匀 速直线运动，乙静止，D正确。 4