1.4 速度变化快慢的描述——加速度（学生用书）-【状元桥·优质课堂】2024-2025学年新教材高中物理必修第一册（人教版2019）

第一章运动的描述 【例题4】甲、乙两物体从同一位置出发且在同一 像为直线，B质点的图像为过原点的抛物线， 直线上运动，它们的位移一时间(x-t)图像 两图像交点C、D坐标如图所示.下列说法正 如图所示，由图像可知 () 确的是 D 23456s A.第3s末时，甲比乙的速度要小 0 t,i/s B.第4s末时，甲、乙两物体尚未相遇 A.t4时刻A追上B,t2时刻B追上A C.在0一4s内，甲、乙的平均速率相等 B.1~t2时间内B质点的平均速度小于A质 D.在0~4s内，甲、乙平均速度相等 点的平均速度 【变式4】如图所示为A、B两质点在同一直线上 C.质点A做直线运动，质点B做曲线运动 运动的位移一时间(x-1)图像.A质点的图 D.一t2时间内，A的速度一直大于B的速度 课末 随堂演练● 1.(测量平均速度)如图所示是研究直线运动实 A.4G =o,△t1=0.14s 验中打点计时器打出的纸带，每5个点选一个 △1 计数点，各计数点对应在刻度尺上的示数已在 B5E=w△，=0.06s 图中标出，单位是cm △g At Bt C D E+ C CE s =p,△1a=0.1s 2.03.452 7.4 11.0 (1)打点计时器的打点周期取决于电源的 =b,△14=0.04s ,若所用电源的频率为50Hz,则图中 3.(-t图像)如图所示为某物体做直线运动的 各计数点之间的时间间隔T v一t图像，则下列说法正确的是 (2)请计算出AD段的平均速度为 m/s, 4(m·s BE段的平均速度为 m/s,以及B点 处的速度为」 m/s. 2.(测平均速度)在实验中，某同学得到一条打点 清晰的纸带如图所示，要求测出D点的瞬时速 -2 度.本实验采用包含D点在内的一段间隔中的 A.物体始终向同一方向运动 平均速度来粗略地代表D点的瞬时速度，下列 B.在运动过程中，物体运动方向发生改变 几种方法中最准确的是（电源频率为50Hz) C.前2s内物体做加速直线运动 D.后2s内物体做减速直线运动 友情提示完成P课时作业（四） 第4节 速度变化快慢的描述—加速度 答案精解P1 [学习目标]1.理解加速度的概念，掌握速度、速度的变化量和加速度的区别（物理观念）.2.能用 公式口=进行定量计算（科学思维）.品会根据速度与加速度的方向关系判新物体的运动性质（科学 思维).4.会应用v-图像计算加速度的大小，并能判断其方向（科学思维）. ·19 物理必修第一册课堂学案 课前 教材预案●。 教材梳理 (2)在直线运动中，速度减小时，加速度的方向 知识点1儿加速度 与速度的方向 知识点3儿从v-t图像看加速度 L.定义： 与发生这一变化所用 之比，叫作加速度 1.v-t图像反映了物体的速度随 变化 的规律。 2.定义式 2.在速度一时间图像中，可通过看图线的 3.物理意义：加速度是描述物体 的 来判断加速度的大小，倾斜程度越大， 物理量。 表示加速度越大， 4.单位：在国际单位制中，加速度的单位是 I自主检测 ,符号是 或 1.判断下列说法的正误。 知识点2加速度的方向 (1)物体的速度越大，则加速度越大.() (2)物体速度变化越快，加速度越大.( L.加速度的方向：加速度是 量，加速度的 (3)加速度减小，速度一定减小。 () 方向与 的方向相同。 (4)口-1图线的斜率为负值，物体一定做减速 2.加速度方向与速度方向的关系 运动. () (1)在直线运动中，速度增加时，加速度的方向 2.一辆汽车从静止开始启动时，速度从零增加到 与速度的方向 10m/s用时5s,则汽车的加速度为 m/s. 课堂 深度探究● 考点1加速度 式，a与△o、△r无关，计算结果为△t内的平均 加速度， 【情境导学】如图所示，猎豹正在追赶羚羊，已知 猎豹从静止开始加速追赶羚羊时，速度从零 (3)A叫作速度的变化率.所以加速度越大，速 △ 增加到30m/s用时5s,羚羊在奔逃时，速度 度的变化率越大：加速度越小，速度的变化率 从零增加到25m/s用时4s.则猎豹和羚羊 越小 谁的速度变化量大？谁的速度变化的更快？ 2.速度，速度的变化量、加速度的比较 速度的变 速度v 加速度a 化量△口 表达式 △ △0=边一u a= △ 单位 m/s m/s m/s 子知识拓展 △v的方向可 L.对加速度的理解 与△x的方 由初、末速度 与△w的方 方向 (1)加速度是表示速度变化快慢的物理量.加 向相同 的矢量差 向相同 确定 速度越大，速度变化越快；加速度越小，速度变 化越慢， 表示物体运 表示物体速 表示物体速 物理 动的快慢和 度变化的大 (2)a=A巴只是加速度a的定义式，不是决定 意义 度变化的快 △ 方向 小和方向 慢和方向 ·20 第一章运动的描述 (续表) 速度的变 速度v 加速度a 化量△u a的大小可由△v和△y的比值求得，与v、 △v没有必然联系： 全知识拓展 ①u很大，a不一定大，如飞机匀速飞行 L.加速度是矢量，它的方向与速度的变化量△。 (△=0) 的方向相同， 辨析 ②△v很大，也不一定大，如高速列车启动 2.在直线运动中，加速度方向与速度方向相同 过程（△很大） 时，物体做加速直线运动；加速度方向与速度 ③=0，不-一定为零，如枪膛里刚发射的 方向相反时，物体做减速直线运动 子弹 3.在直线运动中，当a一0时，v不随时间发生变 3.加速度与速度、速度的变化量的区别和联系 化，物体做匀速直线运动： (1)速度大，速度的变化量、加速度不一定大 4.加速度的计算方法 (2)速度的变化量大，加速度、速度不一定大， (1)规定正方向，一般选初速度的方向为正 它们之间无直接关系. 方向 (3)加速度大，速度变化快，但速度不一定大 (2)判断的方向，确定改的符号 (4)加速度的方向与速度的变化量的方向一定 (3)利用公式4=边，计算.要注意速度反向 相同. 情况下速度变化量的计算 【例题1】下列关于速度和加速度的说法中正确 的是 【例题2】在排球比赛中，扣球手抓住机 A.加速度大，则速度也大 会打了一个“探头球”（当对方来球 B.加速度为零，则速度一定为零 在网上探头过来时，直接在网上即 C.速度变化量越大，则加速度越大 以扣球击回对方)，如图所示，已知 D.速度变化率越大，则加速度越大 来球速度大小功=6m/s,击回的球速度大小 思维导引：速度与加速度的大小没有必然的 2=8m/s,击球时间为0.2s,关于扣球手击 联系，加速度是反映速度变化快慢的物理量， 球过程中排球的平均加速度，下列说法正确 【变式1】（多选）对下列运动情景中加速度的判 的是 () 断正确的是 () A.加速度大小为70m/s,方向与相同 A.运动的汽车在某时刻速度为零，故加速度 B.加速度大小为10m/s,方向与功相同 一定为零 C.加速度大小为70m/s2,方向与相同 B.轿车紧急刹车，速度变化很快，所以加速度 D.加速度大小为10m/s2,方向与2相同 很大 思维导引：先规定正方向，与正方向运动相反 C.高速行驶的磁悬浮列车，速度很大，但加速 的要加上负号，代入加速度计算公式求解， 度不一定很大 【变式2】蹦床是运动员在一张绷紧的弹性网上 D.点火后即将升空的火箭，此时火箭的速度 蹦跳、翻滚并在空中做各种动作的运动项目 为零，其加速度一定为零 一个运动员从高处自由落下，以m=8m/s 的竖直速度着网，与网作用后，沿着竖直方向 考点2加速度的方向与计算 以=10m/s的速度弹回.已知运动员与网 【情境导学】如图所示，甲图中汽车在做加速直线 接触的时间为△1=0.9s.那么运动员在与网 运动，乙图中汽车在做减速直线运动，在图中 接触的这段时间内平均加速度的大小和方向 分别标出它们加速度的方向. 分别为 () ·21· 物理必修第一册课堂学案 A.20m/s2,向下 B.20m/s2,向上 度也是负值并不断减小直到为零，则此过 C.2.22m/s2,向上 D.2.22m/s2,向下 程中 () 考点3物体运动的分析 A.该潜水器速度先增大后减小，直到加速度 等于零为止 【情境导学】课间休息时间，小明同学看着窗外行 B.该潜水器速度一直在增大，直到加速度等 驶在公路上来来往往的汽车，有的车在加速， 于零为止 有的车在减速停靠，那么汽车在加速或减速 C.该潜水器位移先增大，后减小，直到加速度 时，汽车的加速度与速度方向的关系是怎 等于零为止 样的？ D.该潜水器位移一直在增大，直到加速度等 于零后位移不再变化 考点4儿从v-t图像看加速度 冬知识拓展 【情境导学】观察下图，思考下列问题 1.加速度的大小决定了速度变化的快慢 4/(ms-) 速度变化得快 加速度 速度变化件慢 B 切s 坡的“陡”和“缓”表示什么意义？图线的“陡” 增犬 趣米越快 与“缓”的物理意义是什么？ 加速度 速度变化) 减小 越米越慢 2.加速度的方向和速度方向的关系决定了物体 的运动性质 知识拓展 加速度 、相同 →速花动 L.利用v一t图像求解加速度的方法 的方向 与速度 的方向 (反) →诚速运动 【例题3】（多选）下列说法正确的是 A.物体速度为正值，加速度可能为负值 B.物体的加速度为正值，物体一定加速；物体 v-1图像为直线：如图所示，在图线上取两点，坐 的加速度为负值，物体一定减速 标分别为，)，，)，则a==二 △t-th1 C.物体的加速度变大，速度可能变小 2.对v-1图线的斜率的理解 D.物体的速度变大，加速度可能变小 (1)如图甲所示，v-1图像为直线 思维导引：理解加速度与速度变化之间的关 ①斜率的大小表示加速度的大小： 系，加速度与速度的方向关系决定加速还是 ②斜率的正负表示加速度的方向： 减速，与大小无关 图线a:斜率为正表示加速度的方向与正方向 【变式3】我国自主研发的全海 相同. 深载人潜水器“奋斗者号” 图线b:斜率为负表示加速度的方向与正方向 (如图所示)，已在马里亚纳 相反. 海沟正式投人常规科考应 用.前期海试中，“奋斗者号”实现8次万米载 人深潜，最大作业深度达到10909米.在某次 海试中，潜水器在某时刻的速度为负值，加速 ·22 第一童运动的描述 (2)如图乙所示，v-t图像为曲线 A第1s内和第2s内物体的加速度大小相等 曲线上某点的切线的斜率表示加速度， B.第1s内和第2s内物体的加速度方向相反 例如：如图乙中d图线在t1时刻的加速度等于 C.第3s内物体的速度方向和加速度方向相同 切线Ae的斜率，由此可知： D.第2s末物体的加速度为零 图线c:物体做加速度逐渐增大的加速运动： 思维导引：v-t图像的斜率表示加速度的大 小，斜率的正负表示加速度方向 图线d山：物体做加速度逐渐减小的加速运动. 【变式4】（多选）如图所示是A、B两物体做直 3.应用。-t图像分析物体运动的方法 线运动的v-1图像，则下列说法正确的是 ①纵坐标绝村 斜率大小：加速度大小 () 伯：魂度人小 应用-t ①斜率正负：加逃度方向 trm·s) 图像分析 ②纵坐标止负： 运动情况 、同向：加速 运动方向 Qn、t反向：减速 【例题4】（多选）某物体沿直线运动，其v-t图像 如图所示，下列说法正确的是 ( A.物体A做加速直线运动 B.物体B做减速直线运动 C.物体A的加速度为正值，B的加速度为负 值，所以A的加速度大于B的加速度 D.物体B的速度变化比A的速度变化快 课末随堂演练● L.(加速度)关于速度、速度变化量和加速度，下 A.物体的加速度方向与速度方向相同，速度在 列说法正确的是 () 减小 A.物体运动的加速度等于零，速度也必等于零 B.物体的加速度方向与速度方向相同，速度在 B.物体运动的加速度逐渐增大，而速度可能逐 增大 渐减小 C.物体的加速度方向与速度方向相反，速度在 C.两个物体相比，一个物体的速度变化量比较 减小 大，其加速度也较大 D.物体的加速度方向与速度方向相反，速度在 D.物体运动的速度方向改变，加速度的方向也 增大 一定改变 4.(从v-t图像看加速度)（多选）两质点A、B从 2.(加速度的大小和方向)拍球是小 同一地点开始运动的速度一时间图像如图所 孩子喜欢玩的一项游戏，如图所 示，下列说法正确的是 示.若一次拍球中球落地时速度 ↑m·g'） 大小为4m/s,接触地面后弹起时 的速度大小为3m/s,假设球与地 234 面的接触时间为0.1s,则这段时间内球的平 A.质点A的加速度大小为0.5m/s 均加速度大小和方向为 ( B.t=1s时，质点B的运动方向发生改变 A.10m/s2.方向向下B.10m/s2,方向向上 C.t=2s时，质点B的加速度方向不变 C.70m/s2,方向向下D.70m/s2,方向向上 D.第2s内，质点B的速度方向与加速度方向 3.(远动分析)物体某时刻的速度为v=5m/s,加 相同 速度为a=-3m/s2,它表示 ( 友情提示完成P课时作业（五） ·23均速率大于乙的平均速率，选项C错误：由题图知0~4s 误；搭a=A知，速度变化量大，加速度不一定大，选项C错 内甲的位移大小为x甲=2m一0=2m,乙的位移大小为 △ x2=2m一0=2m,位移相等，所用时间也和等，则由平均 误：加速度是描述速度变化快慢和方向的物理量，物体的速 度变化快，就是速度变化率越大，就是加速度越大，选项D 速度公式=二知，平均速度相等，选项D正确。 正确。 [变式4]A解析由图像可得，之前A质点在后，1时刻A [变式1门BC解析汽车某时刻速度为零，加速度可能不为零， 迹上B,一2时间内A在前，红时刻B追上A,g之后A 如在启动的醉间加速度就不为零，选项A错误：轿车紧急 在后，选项A正确：~时间内，A,B两质，点位移相同，由 刹车，速度变化很快，所以加速度很大，选项B正确：高速行 可-名选项B错误-1图像只能描述直线运动，选项C 驶的磁悬浮列车，速度很大，但如果速度没有变化，则加速 度为零，选项C正确：，点火后即将升空的火箭，此时速度为 错误：1一2时间内，A的速度先大于B的速度，某时刻等 零，其加速度不为零，否则火箭就不可能起飞，遗项D错误 于B的速度，后小于B的速度，选项D错误， 【情境导学】 课末·随堂演练 答累上4 1解析(1)打点计时器的打点周期决定于电源的频率：若频率 *y 为50Hz,则打一个点的周期是0.02s,计数，点之间的时间间 甲 隔为T=5×0.02s=0.1s. [例题2]C解析规定欢的方向为正方向，则=一6m/s, (2)由题图可知，AD=7.4cm-2.0cm=5.4cm =8m/s,扣球手击球过程中排球的平均加速度大小为 则AD段的年均连度为号-5” -m/s=0.18m/s a=功，边=70m/s,方向为正，与边相同，选项C正确。 3×0.1 BE=11.0cm-3.4cm=7.6cm, [变式2]B解析规定竖直向下为正方向，M方向与正方向相 尉E我的手均递度为等-2m25m: 同，助方向与正方向相反，根据加速度定义式=岩代入 B点处的建度为号=52灵8X10 m/s=0.16m/s. 数据解得a=一10.8m/s=一20m/S,负号代表与正方 2×0.1 0.9 答案(1)频率0.1(2)0.180.250.16 向相反，即加速度方向向上，选项B正确，ACD错误 2.D解扬求D,点的眸时速度，最准确的应是用包含该点且与 【情境导学】 该点相邻的两点之间的平均速度来表示，C、E间的时间间隔 答案汽车做加速运动时，加速度方向与速度方向相同：汽车 做减速运动时，加速度方向与速度方向相反. 应为0.045，选项D正确. [例题3]ACD解析加速废方向与速度方向无关，逃项A正 3.B解析由题图可知，物体在0一2s内的速度为负，并逐渐 减小，在2一48内的速度为正，并逐渐增大，所以物体在前 确：加速度方向与速度方向相同时，物体做加速运动：加速 2s内做减速运动，后2s内做加速运动，且在2s时运动方 度方向与速度方向相反时，物体做减速运动，与加速度正负 无关，与加速度大小无关，选项B误，C、D正确. 向发生改变，选项A、C、D错误，B正确. [变式3]B解析由于加速度的方向始终与速度方向相同，则 第4节速度变化快慢的描述 —加速度 速度一直在增大，当加速度减小到零时，速度达到最大值，选 项A错误，B正确：位移一直在增大，当加速度减小到零时， 课前·教材预案 速度不再变化，但位移随时间继续增大，选项C,D错误。 【教材梳理】 【情境导学】 知识点1 答系坡“陡”与图线“陡”均表示变化得快，图线的“陡”表示 1.速度的变化量时间 速度变化得快：坡“缓”与图线“缓”均表示变化得慢，图线的 2a=贺 “缓”表示速度变化得慢。 3.速度变化快慢 /s= [例题ABC解扬物体在第1s内的加速度41=2一 4.米每二次方秒 m/s2m·s2 知识点2 2m,在第2s内的加选度a=0nm/岭=-2m/,迹 1.矢速度的变化量△v 项A、B正确：第3s内，物体沿与正方向相反的方向做加速 2.(1)相同(2)相反 运动，速度方向与加速度方向相同，选项C正确：物体在第 知识点3 2s末的加速度为一2m/s2,选项D错误. 1.时间 [变式门AD解析由题图可知，物体A的速度随时间均匀增 2.倾斜程度 加，物体A做加速直线运动，选项A正确：物体B沿负方向 【自主检测】 运动，速度也是随时间均匀增加，做加速直线运动，速项B 1.(1)×(2)/(3)×(4)× 错误：图像的斜率表示加速度的大小，由题图可知，物体B 2.2 的斜率的绝对值较大，则A的加速度小于B的加速度，选 课堂·深度探究 项C错误；B的加速度大，则B的速度变化比A快，选项D 【情境导学】 正确， 答案猎豹：羚羊 课末·随堂演练 [例题门D解析加速度大，剩速度变化较快，但速度不一定 1,B解析加速度和速度没有必然联系，加速度为零，速度不 大，选项A错误：加速度为零，速度不一定为零，选项B错 一定为零，加速度增大，速度可能减小，选项A错误，B正确： 189. 加速度与速度变化量没有必然联系，速度变化量较大，所用 (8+12)×4m=40m,xm一xz=8m>6m,所以当1=4s 时间也较大时，加速度不一定大，选项C错误：速度方向改 时甲车已经超过乙车，选项A错误.因为当1=12s时乙车速 变，加速度方向不一定改变，选项D错误 度减为零，而甲车以4/s的速度继续运动下去，所以两车 2.D解析取竖直向下为正方向，极据4=把可得a 间的距离会一直增加，选项B错误，前4s内两车发生了第 △ 一次相遇：当1=4s时，两车速度相同，并且甲车在前，乙车 二m/g=一70m/g,负号表示方向向上，选项D正确. 在后，之后两车均减速，但乙车减速较授，速度较大，两车间 3.C解析由题意可知，速度的方向沿正方向，加速度的方向 距变小：当t=6s时，甲车速度减为4m/5,乙车速度减为 沿负方向，方向相反，做减速运动，速度减小，选项C正确. 6m/s:前6s内它们的位移分别为x,=是×(4+16)× 《AC图团质点A的加逢度大小为2m/g=0,5m/,选 6m=60m,L=2×(6+12)X6m=54m,图为x 项A正确：1=1$时，质，点B的运动方向没有改变，选项B错 t=6m,所以当1=6s时，它们第二次相遇：之后，乙车在 误：1一2s时，质点B的速度方向改变但加速度方向不变，选 前，甲车在后，在6一8s时间内，乙车速度大于甲车，它们的 项C正确：第2s内，质，点B的速度方向为负，加速度方向为 间距逐渐增大：当>8s时，甲车速度大于乙车，它们的间距 正，选项D错误. 逐渐减小：因为最后乙车静止，而甲车以4m/s的速度继续 章末复习方案 运动下去，所以甲车肯定会再次追上乙车，它们发生第三次 相逼：此后，甲车速度始终大于乙车，它们的间距逐渐增大， 命题视角1 选项C错误，D正确. 1.C解析“天和”和“神舟十五号”绕地球运行，选取地球为参 考系，它们都是运动的，选项A、B错误：“天和”和“神舟十五 3.CD解析x-1图像某，点的切线斜率表示腧时速度，选项A 号”对接后，相对位置保持不变，不论选取哪一个为参考系， 错误：前时间内由于甲、乙的出发，点不同，故路程不同，选 另一个都是静止的，选项C正确，D错误 项B错误：山一2时间内，甲、乙的位移和路程都相等，大小 2.D解扬由题意可知从O到N处的路程为N=￥M十sN= 都为一x,选项C正确：一时间内，甲的x-1图像在某 585m十304m=889m,选项A错误；位移的大小为两，点之 一点的切线与乙的x一【图像平行，此时两车速度相等，选项 间的直线距离，O、M、N三，点大致在一条直线上，则从O到 D正确. N处的位移大小为xN=M十0=463m十234m=697m, 第二章 匀变速直线运动的研究 选项B错误：平均速率为路程与时间的比值，故从O行驶到 M处的平均速率为M==米/天≈9.60来/天，滤项 第1节实验：探究小车速度时间变化的规律 61 C错误：平均速度大小为住移与时间的比值，则从M行驶到 课前·教材预案 N处的平均逢度为-微-器米/天≈10米/天，选项 【教材梳理】 IMN 知识点1 D正确 1.(1)平均速度(2)纵轴 横轴均匀变化 3.C解析根据位移概念可知，该次作业中小车相对地面的位 2.交变电源刻度尺 移为x=√8+6m=10m,选项C正确. 知识点2 命题视角2 3.接通电源 释放小车 1,D解损取返回时的速度方向为正方向，则由a=A巴可得水 知识点3 △ 球在撞击球拍过程中的加逸度为4=一”=二型，水球在 1.过于密集 课堂·深度探究 拉击球拍过程中的加连度大小为织，选项D正确。 [例题1]解析(1)在本实验中，不需要测量小车和槽码的质量， 因此不需要天平，电磁打点计时器使用的是低压交变电源， 2D解扬子弹出枪口的速度，是通过某一位置的速度，表示 因此不需要直流电源，同时电磁打点计时器记录了小车的 龄时速度，选项A错误：小球第3s末的递度，表示某一时刻 运动时间，因此不需要秒表，测量点迹间的距离需要刻度 的速度，是瞬时速度，选项B错误：汽车道过站牌时的速度， 尺，所以还需要的器材是C、L 是通过某一位置的速度，是瞬时速度，选项C错误；汽车从甲 (2)以上步骤有错误的是C,应先启动电磁打点计时器，再 站行驶到乙站的速度，是一段位移的速度，表示平均速度， 放开小车.根据组装器材、进行实验、数据处理的顺序知，操 选项D正确。 作步骤顺序为BECDA 3.A解析根据题图可得△=40m/h≈11m/s,根据加速度的 答系(1)C、【(2)C先启动电磁打点计时器，再放开小 定义式有a=是-号mWg≈16m3,选项A正骑.队C,D 车BECDA 错误 [变式1]解析(1)题图中仪器A叫作电火花计时器，使用220V 命题视角3 交流电源，实验过程中，释放小车前，小车应停在靠近仪器 1.A解析速度一时间图像的面积表示位移，面积的正负表示 A的位置. 位移的方向，故该物体在4$末回到出发，点，做往复运动，选 (2)使用打，点计时器来分析小车运动情况的实验中，基本步 项A正确」 骤为：先把打点计时器固定好，再固定好纸带，再接通电源 2.D解相利用v-1图像的面积求位移，前4s内，甲车位移为 进行打点，之后释放小车，让小车带着纸带运动，故正确的 x,=专×(8+16)×4m=48m乙车位移为xL=合× 顺序是CB、D、A 答案(1)电火花计时器交流靠近(2)CBDA ·190·