内容正文:
第1.6节 速度变化的快慢与方向——加速度
知识点一 加速度
图中甲、乙、丙、丁各物体都在做直线运动,其运动的速度在发生变化,但速度变化的快慢不同。
(1)万吨货轮和火箭在相同时间内谁的速度变化大?谁的速度变化快?
(2)列车和小轿车从静止开始运动达到相同速度,所用时间不同,谁的速度变化快?
一、加速度
1.定义:物理学中,用速度的 Δv与发生这一改变所用 Δt的比定义为加速度。
2.定义式:a=。
3.物理意义:定量地描述物体速度变化的 和 。
4.单位:国际单位制中,加速度的单位是 ,符号是m/s2。
二、加速度的方向
1.加速度的方向:加速度是矢量,加速度的方向由速度的变化量Δv的方向 。
2.在单向直线运动中,加速度方向与速度方向的关系
(1)加速运动时,加速度的方向与初速度的方向 (如图甲)。
(2)减速运动时,加速度的方向与初速度的方向 (如图乙)。
【思考】
(1)物体的速度变化量大,加速度是否一定大?
(2)A的加速度为2 m/s2,B的加速度为-3 m/s2,哪个物体的加速度大?
1.对加速度的理解
(1)加速度的大小决定物体速度变化的快慢
(2)加速度与速度大小没有必然联系,速度为零时可能有加速度,速度很大时也可能没有加速度。
(3)速度变化才有加速度,但不是速度变化大加速度就大,且速度变化时加速度不一定变化。
2.对a=的理解
(1)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。
(2)注意加速度公式常有几种写法:a=,a=,a=,其本质都是速度的变化量与对应时间的比值。vt表 示t时刻物体的速度(有时又叫末速度),v0表示物体的初速度。
(3)矢量式:计算时注意规定正方向。
3.加速度a与速度v、速度变化量Δv、速度变化率的关系
(1)速度(v)大:表示物体运动得快,位置变化快,但速度的变化量(Δv)不一定大。如飞机在高空匀速飞行时,速度v很大,而速度的变化量却为零,即Δv=0。
(2)速度变化量(Δv)大:表示速度的变化(Δv=v2-v1)大,如果所需的时间Δt长,速度变化不一定快,即加速度不一定大。
(3)速度(v)为零,加速度(a)不一定为零。如刚发射的火箭,速度几乎是零,但是加速度很大。
(4)大:表示一定时间内速度变化大,速度变化快,即加速度大。速度变化的快慢并不是由速度变化量的Δv大小决定,又叫速度的变化率。
对加速度的理解
例1下列说法中的“快”,指加速度的是( )
A.乘坐“复兴号”从上海很快能到达北京
B.在全运会上,宁泽涛在100 m自由泳中游得最快
C.运用“ABS”新技术,既能保证汽车在紧急刹车时的安全,又能使汽车很快停下来
D.近几年电白区发展得很快
训练1 一物体做匀加速直线运动,加速度为2 m/s2,这就是说( )
A.物体速度变化量是2 m/s
B.每经过一秒物体的速度都增大2 m/s
C.任意一秒内的末速度均为初速度的2倍
D.开始运动某1 s的末速度比前1 s的初速度增加2 m/s
训练2关于速度和加速度,下列说法不正确的是( )
A.加速度增大,速度可能减小
B.速度变化很大,加速度可能很小
C.速度变化越快,加速度一定越大
D.物体速度为零时,加速度也一定为零
加速度的计算
例2 在蹦床比赛中,运动员从高处自由落下,以7.5 m/s的速度着网后,以9.5 m/s的速度反向竖直弹回,此过程运动员与网接触的时间为1.0 s,则运动员在与网接触的这段时间内的平均加速度( )
A.方向竖直向下,大小为2. 0 m/s2
B.方向竖直向上,大小为7.5 m/s2
C.方向竖直向下,大小为9.5 m/s2
D.方向竖直向上,大小为17.0 m/s2
训练3 如图所示,汽车向右沿直线运动,原来的速度是v1,经过一小段时间之后,速度变为v2,Δv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.汽车的加速度方向由v1的方向决定
C.汽车的加速度方向由v2的方向决定
D.汽车的加速度方向与Δv的方向相同
训练4 如图所示,龟的加速度是( )
A.0.025 m/s2 B.0.05 m/s2
C.2.5 m/s2 D.5 m/s2
知识点二 加速度的测量
1.用打点计时器测加速度
通过测量一段很短时间Δt内的位移Δx,Δx与Δt的比就是这段时间内的 ,只要Δt足够小,就可以认为它是该时刻的 。如果求得了两个不同时刻t1和t2的速度v1和v2,则加速度a==。
2.用光电门测加速度
分别测量出小车通过相近的位置固定的两个光电门时的 v1和v2,以及在两个光电门间运动时间Δt,则加速度a==。
平均加速