内容正文:
衔接04:速度变化快慢的描述——加速度
一、加速度
1.定义:加速度等于速度的 变化量 跟发生这一改变所用 时间 的比值,用a表示加速度.
2.公式:a=
3.物理意义:表示速度 变化快慢 的物理量
4.单位:在国际单位制中,加速度的单位是 米每二次方秒 ,符号是 m/s2,常用的单位还有cm/s2。
5.方向:加速度是矢量,不仅有大小,也有方向,其方向与速度变化量的方向相同。
小试牛刀:
例:物体的加速度为2m/s2,表示这物体( )
A.每秒运动2m
B.每经过1秒,其速度增大2m/s2
C.每经过1秒,其速度增大2m/s
D.每经过1秒,其速度增大2m
【答案】C
【解析】根据加速度的物理意义,加速度是表示速度变化快慢的物理量,在数值上等于单位时间内速度的变化量。
扩展练习
1.(高一·课时练习)做匀加速直线运动的质点,在第一个3 s内的平均速度为5 m/s,在第一个5 s内的平均速度为8 m/s,则质点的加速度大小为 ( )
A.1 m/s2 B.2 m/s2 C.3 m/s2 D.4 m/s2
【答案】C
【解析】第1个3 s内的平均速度即为1.5 s时刻瞬时速度v1,第1个5 s内的平均速度即为2.5 s时刻瞬时速度v2,根据加速度公式得a====3 m/s2,故选C.
2.(高一·课时练习)(多选)物体从静止开始做匀加速直线运动,第3 s内的位移为3 m,则 ( )
A.物体在第3 s内的平均速度是1 m/s
B.物体的加速度大小为1.2 m/s2
C.物体在前3 s内的位移是5.4 m
D.物体在3 s末的速度是3.6 m/s
【答案】BCD
【解析】由匀变速直线运动的规律可知,某段位移的平均速度等于中间时刻的瞬时速度,故物体在第3 s内的平均速度等于2.5 s时刻的瞬时速度,即v2.5== m/s=3 m/s,物体的加速度大小a== m/s2=1.2 m/s2,前3 s内的位移x=a=×1.2×9 m=5.4 m,3 s末的速度v3=at2=1.2×3 m/s=3.6 m/s,故A错误,B、C、D正确.
二、速度、速度变化量和加速度的对比
速度
速度变化量
加速度
物理意义
描述物体运动的快慢
描述物体速度的变化
描述物体速度变化的快慢
定义式
v=
Δv=v-v0
a==
方向
物体运动的方向
由加速度的方向决定
与Δv的方向一致,由F的方向决定,而与v0、v的方向无关
【特别提醒】
(1)加速度,描述速度变化的快慢,也称速度的变化率,a和Δυ的方向相同.
(2)υ、Δυ、a三者的大小无必然联系.υ大,a不一定大,更不能认为a减小,υ就减小;Δυ大,a也不一定大;υ的方向决定了物体的运动方向,a与υ的方向关系决定了物体是加速还是减速.
小试牛刀:
例:有以下几种情境,请根据所学知识选择对情境的分析和判断正确的说法( )
A.火箭刚点火时还没运动,所以加速度一定为0
B.轿车紧急刹车时,速度变化很快,所以加速度很大
C.高速行驶的磁悬浮列车,速度很大,所以加速度也一定很大
D.汽车在十字路口右转,速度的大小不变,加速度为0
【答案】B
【解析】火箭速度虽为0,但其正在变化,所以具有加速度,A错误。轿车刹车时速度变化快,所以加速度大,B正确。列车速度虽大,但变化很慢,所以加速度很小,C错误。汽车速度的大小不变,但右转时速度的方向改变,所以加速度不为0,D错误。
扩展练习
1.(高一·课时练习)某小物块在一长木板上运动时,其运动的v-t图线如图所示,已知小物块总在长木板上,且1.5~4 s内二者的v-t图像重合.则下列说法正确的是 ( )
A. 小物块相对于长木板向负方向运动
B. 小物块相对于长木板运动的位移为6 m
C. 长木板在0~4 s内的平均速度大小是2 m/s
D. 在0~4 s内长木板和小物块的平均加速度相同
【答案】B
【解析】由v-t图线可知,小物块相对于长木板向正方向运动,A错误;在0~1.5 s,两个图线所夹的面积等于小物块相对于长木板运动的位移Δx= m=6 m,B正确;在v-t图像中,图线与时间轴围成的面积表示位移,因此在0~1.5 s内长木板的位移大小x1= m=4.5 m,在1.5~4 s内长木板的位移大小x2= m=2.5 m,因此长木板在0~4 s内的平均速度大小== m/s=1.75 m/s,C错误;在0~4 s内长木板和小物块的速度变化量大小相等,方向相反,故两者平均加速度大小相等方向相反,D错误.
2.(多选)关于速度v、速度变化量△v、加速度a的关系,下列说法正确的是( )
A. 物体运动的速度变化越大,它的加速度一定越大
B. 速度很大的物体,其加速度可能很小,也可能为零
C. 某时刻物体速度为零,其加速度可能很大
D. 加速度很大时,运动物体的速度可能很快变大,也可能很快变小
【答案】BCD
【解析】A.物体的速度变化量越大,速度变化不一定快,加速度不一定大,故A错误;B.速度很大的物体,加速度可能很小,也可能为零,比如匀速直线运动,故B正确;
C.某时刻物体的速度为零,速度变化可能很快,加速度可能很大,如自由落体运动的初始时刻,故C正确;
D.加速度很大时,速度变化很快,可能很快变大,可能很快变小,故D正确。
故选:BCD.
三、加速度方向与速度方向的关系
1.在直线运动中,速度增加时加速度与速度的方向相同,速度减小时加速度与速度的方向相反。
2.常见典型情况可总结如下(以υ0的方向为正方向):
(1) a与υ0同向→ →
(2) a与υ0反向→ →
3.特别提醒
(1)物体是做加速运动还是减速运动,不能根据加速度的正负来判断,当加速度与速度均为负值时,速度也增加。
(2)速度的变化趋势与加速度的变化趋势无关,加速度减小时,速度不一定减小。
小试牛刀:
例:根据给出的速度和加速度的正、负,对下列物体的运动判断不正确的是( )
A.v0>0,a<0,物体做加速运动
B.v0<0,a<0,物体做加速运动
C.v0<0,a>0,物体做减速运动
D.v0>0,a>0,物体做加速运动
【答案】A
【解析】只要加速度与速度方向同向,速度就增大,物体就做加速运动,所以只有A项错。
扩展练习
1.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图象,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
【答案】C
【详解】图线在横轴上方,速度均为正值,表示物体的运动方向均沿正方向,运动方向相同.图象的斜率等于加速度,a的斜率大于零,b的斜率小于零,所以两物体加速度方向相反,a的斜率大于b的斜率,所以a的加速度大于b的加速度.故ABD错误,C正确;故选C.
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
【答案】C
【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,即逐渐增加的慢了。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。
四、从v-t图像看加速度
1.v-t图像的斜率表示加速度大小
如图所示的v-t图像中,图线的倾斜程度(斜率)k==a表示物体的加速度。斜率越大,加速度越大;斜率越小,加速度越小;斜率为零,加速度为零,即速度保持不变。
2.斜率的正负表示加速度的方向
斜率为正,表示加速度的方向与正方向相同;斜率为负,表示加速度的方向与正方向相反。
3.由v-t图像判断速度的变化
通过v-t图像可直观判断出速度与加速度的正、负无关。如图所示,在整个运动过程中物体的加速度a>0。
(1)在0~t0时间内,v<0,a>0,物体做减速运动;
(2)在t>t0时间内,v>0,a>0,物体做加速运动。
小试牛刀:
例:一物体做直线运动,其v-t图像如图所示,以下说法正确的是( )
A.只有0<t<2 s内加速度与速度方向相同
B.0~2 s内物体的加速度为1.5 m/s2
C.4 s~6 s 内物体的速度一直在减小
D.0<t<2 s和6 s<t<8 s内加速度的方向与速度方向均相同
【答案】B
【解析】只要速度增大,加速度的方向与速度的方向就相同,由图可知A、D项均错误,由a==m/s2=1.5 m/s2,B正确。由图可知,4 s~6 s内速度先减小后反向增大,C错误。
扩展练习
1.(2024山东青岛平度一中·月考)关于物体运动加速度的方向,下列说法正确的是( )
A.物体做直线运动时,其加速度的方向一定与速度方向相同
B.物体做变速率曲线运动时,其加速度的方向一定改变
C.物体做圆周运动时,其加速度的方向指向圆心
D.物体做匀速率曲线运动时,其加速度的方向与速度方向垂直
【答案】D
【详解】A.物体做加速直线运动时,加速度的方向与速度方向相同,做减速直线运动时,加速度方向与速度方向相反,A错误;
B. 物体做变速率曲线运动时,加速度的方向可能不变,例如平抛运动,B错误;
C. 物体做匀速圆周运动时,其加速度的方向指向圆心,C错误;
D. 物体做匀速率曲线运动时,其加速度的方向与速度方向垂直,只改变速度的方向,不改变速度的大小,D正确。选D。
2.(高一·课时练习)下列做直线运动质点的v-t图像中,表示质点做匀变速直线运动的是 ( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】A中,质点的速度保持不变,说明质点做匀速直线运动,故A错误;B中,前一段图线,质点的速度均匀减小,后一段图线,质点的速度均匀增大,加速度的方向发生变化,质点不做匀变速直线运动,故B错误;C中,质点的速度均匀变化,加速度保持不变,则质点做匀变速直线运动,故C正确;D中,由速度—时间图像的斜率等于加速度,可知质点做加速度增大的变加速运动,故D错误.
精选练习
A组 基础练
1.(2024浙江嘉兴·期中)下列说法中的“快”,指加速度大的是( )
A.骑自行车上学比走路快 B.高铁提速后列车运行更快
C.摩托车相比汽车起步很快 D.雨霏在50米自由泳比赛中游得最快
【答案】C
【详解】A.骑自行车上学比走路快,这里的“快”指的是速度大,A错误;
B.高铁提速后列车运行更快,这里的“快”指的是速度大,B错误;
C.摩托车相比汽车起步很快,这里的“快”指的是速度增加的快,即加速度,C正确;
D.雨霏在50米自由泳比赛中游得最快,这里的“快”指的是速度大,D错误。
选 C。
2.(2024重庆·高考真题)如图所示,某滑雪爱好者经过M点后在水平雪道滑行。然后滑上平滑连接的倾斜雪道,当其达到N点时速度为0,水平雪道上滑行视为匀速直线运动,在倾斜雪道上的运动视为匀减速直线运动。则M到N的运动过程中,其速度大小v随时间t的变化图像可能是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】滑雪爱好者在水平雪道上做匀速直线运动,滑上平滑连接(没有能量损失,速度大小不变)的倾斜雪道,在倾斜雪道上做匀减速直线运动。
故选C。
3.以6 m/s的速度在水平面上运动的小车,如果获得与运动方向同向、大小为2 m/s2的加速度,则它的速度增大到10 m/s所需的时间为( )。
A. 2 s B. 3 s C. 5 s D. 8 s
【答案】A
【解析】根据匀变速直线运动的速度公式vt=v0+at,解得;故选A。
4.足球以8 m/s的速度飞来,运动员把它以12 m/s的速度反向踢出,踢球时间为0.2 s,设球飞来的方向为正方向,则足球在这段时间内的加速度是( )
A. -20 m/s2 B. 20 m/s2
C. -100 m/s2 D. 100 m/s2
【答案】C
【解析】设球飞来的方向为正方向,则v0=8m/s,运动员立即以12m/s的速度反向踢出,v=-12m/s,方向为负。加速度为:,故C正确,ABD错误。
5.关于速度、速度变化、加速度,下列说法正确的是 ( )
A. 速度越大,加速度越大
B. 速度变化越大,加速度越大
C. 加速度方向保持不变,速度方向也一定保持不变
D. 加速度不断增大,速度有可能不断减小
【答案】D
【解析】速度越大,加速度不一定越大,例如做匀速直线运动的物体,选项A错误;根据a=v/t知,
速度变化量大,加速度不一定大,速度变化快,速度变化率大,加速度大。故B错误。加速度方向保持不变,速度方向可以改变,比如匀减速直线运动到零后反向加速。故C错误。当加速度方向与速度方向相反时,加速度増大,速度减小。故D正确。故选D。
6.(高一·课时练习)甲、乙两汽车在一平直公路上同向行驶。在t=0到t=t1的时间内,它们的v-t图像如图所示。在这段时间内( )
A. 汽车甲的平均速度比乙的大
B. 汽车乙的平均速度等于
C. 甲、乙两汽车的位移相同
D. 汽车甲的加速度大小逐渐减小,汽车乙的加速度大小逐渐增大
【答案】A
【详解】根据v-t图像中图线与t轴围成的面积表示位移大小,可以看出在时间t1内,汽车甲的位移x甲大于汽车乙的位移x乙,故C错误;根据=得,汽车甲的平均速度v甲大于汽车乙的平均速度v乙,故A正确;汽车乙的位移x乙小于以初速度为v2、末速度为v1的匀减速直线运动的位移x,即汽车乙的平均速度小于,故B错误;根据v-t图像的斜率大小表示加速度的大小,可知汽车甲、乙的加速度大小都逐渐减小,故D错误。
B组 提高练
1.(多选)一质点做匀变速直线运动,初速度大小为2m/s,3s后末速度大小变为4m/s,则下列判断正确的是( )
A.速度变化量的大小一定等于2 m/s
B.速度变化量的大小可能大于2m/s
C.加速度大小可能等于2m/s2
D.加速度大小可能等于1m/s2
【答案】BC
【解析】
初速度为:v0=2m/s,
若3s末的速度方向与初速度方向同向,则v=4m/s,则速度变化量为:△v=v2-v1=4-2m/s=2m/s,加速度为:;
若3s末的速度方向与初速度方向相反,则v=-4m/s,则速度变化量为:△v=v2-v1=-4-2m/s=-6m/s,负号表示方向;加速度为:,负号表示方向;故AD错误,B、C正确;故选BC.
2.为了测定气垫导轨上滑块的加速度,滑块上安装了宽度为d=3.0 cm 的遮光条。滑块在牵引力作用下先后匀加速通过两个光电门,配套的数字毫秒计记录了遮光条通过第一个光电门的时间为Δt1=0.20 s,通过第二个光电门的时间为Δt2=0.10 s,遮光条从开始遮住第一个光电门到开始遮住第二个光电门的时间为Δt=3.0 s。则滑块的加速度约为( )
A.0.05 m/s2 B.0.67 m/s2
C.6.7 m/s2 D.不能计算
【答案】A
【解析】 根据遮光条通过光电门的速度可以用平均速度表示得:滑块通过第一个光电门时的速度:v1= m/s=0.15 m/s,滑块通过第二个光电门时的速度:v2= m/s=0.3 m/s,由加速度的定义式得:a== m/s2=0.05 m/s2。A正确。
3.(2025辽宁朝阳·期末)若某物体做直线运动的v-t图像如图所示,则下列说法中正确的是( )
A.t=2s时物体离出发点最远 B.t=3s时物体的加速度为零
C.0~1s内物体运动的加速度为30m/s2 D.t=3s时物体运动的加速度方向发生改变
【答案】C
【详解】A.t=3s时物体离出发点最远,故A错误;
B.t=3s时物体的速度为零,但加速度为-30m/s2,故B错误;
C.图线的斜率表示物体运动的加速度,所以0~1s内物体运动的加速度为
故C正确;
D.t=3s时物体运动的速度方向改变,但加速度不变,故D错误。
故选C。
4.(2024辽宁抚顺·期末)各种车辆都有自己的最大行驶速度,某货车的最大速度是25m/s,某摩托车的最大速度是20m/s。在一段平直道路的路口,该货车和摩托车并排停在停止线处,绿灯亮起后两车同时启动,做匀加速直线运动,达到最大速度后做匀速直线运动,两车的 v-t图像如图所示,则启动后经过多长时间两车将再次并排( )
A.20s B.25s C.30s D.35s
【答案】C
【详解】设再过时两车再次并排,对于摩托车在这段时间内走过的位移为,对于货车在这段时间内走过的位移为,联立求得,C正确。
选C。
5.利用传感器与计算机可以绘制出物体运动的图象,某同学在一次实验中得到沿平直轨道运动小车的速度—时间图象,如图所示,由此图象可知( )
A.小车在20~40 s做加速度恒定的匀变速直线运动
B.20 s末小车回到出发点
C.小车在10~20 s内与20~30 s内的加速度方向相同
D.小车在0~10 s内的平均速度小于在10~20 s内的平均速度
【答案】CD
【解析】
A.因v-t图像的斜率等于加速度,则20~30 s和30~40 s,加速度的方向相反,选项A不符合题意;
B.20 s末,正向位移最大,选项B不符合题意;
C.10~20 s和20~30 s内,图线斜率符号相同,说明加速度方向相同,选项C符合题意.
D. 因图像的“面积”等于位移,可知小车在0~10 s内的位移小于10~20 s内的位移,故平均速度也小些,选项D符合题意。
6.(高一·课时练习)物体以5 m/s的初速度沿光滑斜面向上做直线运动,经过4 s滑回原处时速度大小仍是5 m/s,物体在斜面上的运动为匀变速直线运动,求:
(1)在整个往返过程中物体速度变化量的大小和方向;
(2)物体在整个往返过程中加速度的大小和方向.
【答案】(1)10 m/s 方向沿斜面向下 (2)2.5 m/s2 方向沿斜面向下
【解析】(1)规定沿斜面向上为正方向,则速度的变化量为Δv=v2-v1=-5 m/s-5 m/s=-10 m/s.则速度变化量的大小为10 m/s,方向沿斜面向下.
(2)整个过程中加速度为a== m/s2=-2.5 m/s2,
则加速度的大小为2.5 m/s2,方向沿斜面向下.
7.(2024江苏无锡·期中)如图所示是一个物体沿一条直线运动的v-t图象.由图
(1)计算物体在0~6 s内的位移大小
(2)计算物体在4~6 s的加速度大小
【答案】(1)135m (2)15m/s2
【详解】(1)在v-t图中,图线与时间轴围成的面积表示位移,则0-6s的位移大小为:
(2)图像的斜率表示加速度:由图像可知4-6s的加速度为:,负号表示加速度方向与运动方向相反,即大小为15m/s.,答:(1)物体在0~6 s内的位移大小为135m.
(2)物体在4~6 s的加速度大小为15m/s.
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衔接04:速度变化快慢的描述——加速度
一、加速度
1.定义:加速度等于速度的 跟发生这一改变所用 的比值,用a表示加速度.
2.公式:a=
3.物理意义:表示速度 的物理量
4.单位:在国际单位制中,加速度的单位是 ,符号是 ,常用的单位还有cm/s2。
5.方向:加速度是 ,不仅有大小,也有方向,其方向与 的方向相同。
小试牛刀:
例:物体的加速度为2m/s2,表示这物体( )
A.每秒运动2m
B.每经过1秒,其速度增大2m/s2
C.每经过1秒,其速度增大2m/s
D.每经过1秒,其速度增大2m
扩展练习
1.(高一·课时练习)做匀加速直线运动的质点,在第一个3 s内的平均速度为5 m/s,在第一个5 s内的平均速度为8 m/s,则质点的加速度大小为 ( )
A.1 m/s2 B.2 m/s2 C.3 m/s2 D.4 m/s2
2.(高一·课时练习)(多选)物体从静止开始做匀加速直线运动,第3 s内的位移为3 m,则 ( )
A.物体在第3 s内的平均速度是1 m/s
B.物体的加速度大小为1.2 m/s2
C.物体在前3 s内的位移是5.4 m
D.物体在3 s末的速度是3.6 m/s
二、速度、速度变化量和加速度的对比
速度
速度变化量
加速度
物理意义
描述物体运动的快慢
描述物体速度的变化
描述物体速度变化的快慢
定义式
v=
Δv=v-v0
a==
方向
物体运动的方向
由加速度的方向决定
与Δv的方向一致,由F的方向决定,而与v0、v的方向无关
【特别提醒】
(1)加速度,描述速度变化的快慢,也称速度的变化率,a和Δυ的方向相同.
(2)υ、Δυ、a三者的大小无必然联系.υ大,a不一定大,更不能认为a减小,υ就减小;Δυ大,a也不一定大;υ的方向决定了物体的运动方向,a与υ的方向关系决定了物体是加速还是减速.
小试牛刀:
例:有以下几种情境,请根据所学知识选择对情境的分析和判断正确的说法( )
A.火箭刚点火时还没运动,所以加速度一定为0
B.轿车紧急刹车时,速度变化很快,所以加速度很大
C.高速行驶的磁悬浮列车,速度很大,所以加速度也一定很大
D.汽车在十字路口右转,速度的大小不变,加速度为0
扩展练习
1.(高一·课时练习)某小物块在一长木板上运动时,其运动的v-t图线如图所示,已知小物块总在长木板上,且1.5~4 s内二者的v-t图像重合.则下列说法正确的是 ( )
A. 小物块相对于长木板向负方向运动
B. 小物块相对于长木板运动的位移为6 m
C. 长木板在0~4 s内的平均速度大小是2 m/s
D. 在0~4 s内长木板和小物块的平均加速度相同
2.(多选)关于速度v、速度变化量△v、加速度a的关系,下列说法正确的是( )
A. 物体运动的速度变化越大,它的加速度一定越大
B. 速度很大的物体,其加速度可能很小,也可能为零
C. 某时刻物体速度为零,其加速度可能很大
D. 加速度很大时,运动物体的速度可能很快变大,也可能很快变小
三、加速度方向与速度方向的关系
1.在直线运动中,速度增加时加速度与速度的方向 ,速度减小时加速度与速度的方向 。
2.常见典型情况可总结如下(以υ0的方向为正方向):
(1) a与υ0同向→ →
(2) a与υ0反向→ →
3.特别提醒
(1)物体是做加速运动还是减速运动,不能根据加速度的正负来判断,当加速度与速度均为负值时,速度也增加。
(2)速度的变化趋势与加速度的变化趋势无关,加速度减小时,速度不一定减小。
小试牛刀:
例:根据给出的速度和加速度的正、负,对下列物体的运动判断不正确的是( )
A.v0>0,a<0,物体做加速运动
B.v0<0,a<0,物体做加速运动
C.v0<0,a>0,物体做减速运动
D.v0>0,a>0,物体做加速运动
扩展练习
1.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图象,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
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
四、从v-t图像看加速度
1.v-t图像的斜率表示加速度大小
如图所示的v-t图像中,图线的倾斜程度(斜率)k==a表示物体的加速度。斜率越大,加速度越大;斜率越小,加速度越小;斜率为零,加速度为零,即速度保持不变。
2.斜率的正负表示加速度的方向
斜率为正,表示加速度的方向与正方向相同;斜率为负,表示加速度的方向与正方向相反。
3.由v-t图像判断速度的变化
通过v-t图像可直观判断出速度与加速度的正、负无关。如图所示,在整个运动过程中物体的加速度a>0。
(1)在0~t0时间内,v<0,a>0,物体做减速运动;
(2)在t>t0时间内,v>0,a>0,物体做加速运动。
小试牛刀:
例:一物体做直线运动,其v-t图像如图所示,以下说法正确的是( )
A.只有0<t<2 s内加速度与速度方向相同
B.0~2 s内物体的加速度为1.5 m/s2
C.4 s~6 s 内物体的速度一直在减小
D.0<t<2 s和6 s<t<8 s内加速度的方向与速度方向均相同
扩展练习
1.(2024山东青岛平度一中·月考)关于物体运动加速度的方向,下列说法正确的是( )
A.物体做直线运动时,其加速度的方向一定与速度方向相同
B.物体做变速率曲线运动时,其加速度的方向一定改变
C.物体做圆周运动时,其加速度的方向指向圆心
D.物体做匀速率曲线运动时,其加速度的方向与速度方向垂直
2.(高一·课时练习)下列做直线运动质点的v-t图像中,表示质点做匀变速直线运动的是 ( )
A. B. C. D.
精选练习
A组 基础练
1.(2024浙江嘉兴·期中)下列说法中的“快”,指加速度大的是( )
A.骑自行车上学比走路快 B.高铁提速后列车运行更快
C.摩托车相比汽车起步很快 D.雨霏在50米自由泳比赛中游得最快
2.(2024重庆·高考真题)如图所示,某滑雪爱好者经过M点后在水平雪道滑行。然后滑上平滑连接的倾斜雪道,当其达到N点时速度为0,水平雪道上滑行视为匀速直线运动,在倾斜雪道上的运动视为匀减速直线运动。则M到N的运动过程中,其速度大小v随时间t的变化图像可能是( )
A. B.
C. D.
3.以6 m/s的速度在水平面上运动的小车,如果获得与运动方向同向、大小为2 m/s2的加速度,则它的速度增大到10 m/s所需的时间为( )。
A. 2 s B. 3 s C. 5 s D. 8 s
4.足球以8 m/s的速度飞来,运动员把它以12 m/s的速度反向踢出,踢球时间为0.2 s,设球飞来的方向为正方向,则足球在这段时间内的加速度是( )
A. -20 m/s2 B. 20 m/s2
C. -100 m/s2 D. 100 m/s2
5.关于速度、速度变化、加速度,下列说法正确的是 ( )
A. 速度越大,加速度越大
B. 速度变化越大,加速度越大
C. 加速度方向保持不变,速度方向也一定保持不变
D. 加速度不断增大,速度有可能不断减小
6.(高一·课时练习)甲、乙两汽车在一平直公路上同向行驶。在t=0到t=t1的时间内,它们的v-t图像如图所示。在这段时间内( )
A. 汽车甲的平均速度比乙的大
B. 汽车乙的平均速度等于
C. 甲、乙两汽车的位移相同
D. 汽车甲的加速度大小逐渐减小,汽车乙的加速度大小逐渐增大
B组 提高练
1.(多选)一质点做匀变速直线运动,初速度大小为2m/s,3s后末速度大小变为4m/s,则下列判断正确的是( )
A.速度变化量的大小一定等于2 m/s
B.速度变化量的大小可能大于2m/s
C.加速度大小可能等于2m/s2
D.加速度大小可能等于1m/s2
2.为了测定气垫导轨上滑块的加速度,滑块上安装了宽度为d=3.0 cm 的遮光条。滑块在牵引力作用下先后匀加速通过两个光电门,配套的数字毫秒计记录了遮光条通过第一个光电门的时间为Δt1=0.20 s,通过第二个光电门的时间为Δt2=0.10 s,遮光条从开始遮住第一个光电门到开始遮住第二个光电门的时间为Δt=3.0 s。则滑块的加速度约为( )
A.0.05 m/s2 B.0.67 m/s2
C.6.7 m/s2 D.不能计算
3.(2025辽宁朝阳·期末)若某物体做直线运动的v-t图像如图所示,则下列说法中正确的是( )
A.t=2s时物体离出发点最远 B.t=3s时物体的加速度为零
C.0~1s内物体运动的加速度为30m/s2 D.t=3s时物体运动的加速度方向发生改变
4.(2024辽宁抚顺·期末)各种车辆都有自己的最大行驶速度,某货车的最大速度是25m/s,某摩托车的最大速度是20m/s。在一段平直道路的路口,该货车和摩托车并排停在停止线处,绿灯亮起后两车同时启动,做匀加速直线运动,达到最大速度后做匀速直线运动,两车的 v-t图像如图所示,则启动后经过多长时间两车将再次并排( )
A.20s B.25s C.30s D.35s
5.利用传感器与计算机可以绘制出物体运动的图象,某同学在一次实验中得到沿平直轨道运动小车的速度—时间图象,如图所示,由此图象可知( )
A.小车在20~40 s做加速度恒定的匀变速直线运动
B.20 s末小车回到出发点
C.小车在10~20 s内与20~30 s内的加速度方向相同
D.小车在0~10 s内的平均速度小于在10~20 s内的平均速度
6.(高一·课时练习)物体以5 m/s的初速度沿光滑斜面向上做直线运动,经过4 s滑回原处时速度大小仍是5 m/s,物体在斜面上的运动为匀变速直线运动,求:
(1)在整个往返过程中物体速度变化量的大小和方向;
(2)物体在整个往返过程中加速度的大小和方向.
7.(2024江苏无锡·期中)如图所示是一个物体沿一条直线运动的v-t图象.由图
(1)计算物体在0~6 s内的位移大小
(2)计算物体在4~6 s的加速度大小
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