第1章 第4节 速度变化快慢的描述——加速度-【名师大课堂】2025年初升高物理衔接教程

初升高衔接教材 物理 C.因为轨迹是曲线,物体在 ABCDE 段的 平均速度不能求出 D.物体在C 点的速度等于在AD 段的平均 速度 9.某同学从家出发步行到学校,要先向东走 400m,然后再向北走600m,最后再向东走 400m才能到达学校,所用时间为16min, 如图所示。求: (1)他从家到学校的位移大小和路程分别为 多少米? (2)他从家到学校的平均速度的大小和平均 速率分别为多少? 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 第四节 速度变化快慢的描述———加速度 教材 分析 初中教材要求 高中教材分析 了解变速直线运动 掌握加速度的概念和计算;加速运动与减速运动的判断;掌握x- t图像并计算瞬时速度 练习 如图所示是两辆汽车在平直公路上行 驶时的运动情况。图甲中汽车做 运动,其速度为 m/s;图乙中汽车 10s末、20s末、30s末、40s末的速度分别 为10m/s、20m/s、30m/s、40m/s。通过 研究发现:汽车的速度越来越大,且速度以 某一规律变化。如果我们把单位时间内速 度的变化量 ΔvΔt 用a 来表示,则图乙中汽 车运动时a= m/s2。 【问题】 一辆小汽车在10s内速度从0达到 100km/h,一列火车在300s内速度也从0 达到100km/h。虽然汽车和火车速度都从 0达到100km/h,但是它们的运动情况显然 不同。你觉得用“速度大”或“速度变化大” 能描述这种情况吗? 如果不能,应该怎么描 述呢? 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 41 第一章 运动的描述 一 加速度 1.物理意义:描述物体运动速度变化快慢的物 理量。 2.定义:把速度的变化量与发生这一变化所用 时间之比,叫作加速度。 3.定义式:a=ΔvΔt 。 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 或m·s-2。 5.矢量:方向与Δv的方向相同。 关于加速度的概念,下列说法正确的 是 ( ) A.加速度是描述物体运动快慢的物理量 B.物体运动速度变化越大,加速度就越大 C.速度为零时,物体加速度一定为零 D.只要速度发生变化就一定存在加速度 [解析] 加速度是描述物体速度变化快慢 的物理量,速度是描述物体运动快慢的物理 量,加速度的定义式为a=ΔvΔt ,可知速度发 生变化就一定存在加速度,故A错误,D正 确;加速度与速度的变化量和速度均没有直 接关系,物体运动速度变化大,加速度不一 定大,故B错误;速度为零时,加速度可以不 为零,比 如 自 由 落 体 运 动 初 始 时 刻,故 C 错误。 [答案] D 二 加速度方向与速度方向的关系 1.加速度的方向:加速度是矢量,加速度的方 向与速度变化量Δv的方向相同。 2.加速度方向与速度方向的关系 加速时,加速度与初速度方向相同;减速时, 加速度与初速度方向相反,即v>0,a>0, 物体加速;v>0,a<0,物体减速;v<0, a<0,物体加速;v<0,a>0,物体减速。 注:①物体究竟是做加速运动还是减速运 动,与加速度的大小无关,而是由加速度和 速度的方向决定的。物体的加速度和速度 的方向相同,物体做加速运动;物体的加速 度和速度的方向相反,物体做减速运动。 ②匀加速直线运动和匀减速直线运动统称 为匀变速直线运动,无论是匀加速运动还是 匀减速运动,物体的加速度保持不变,即a 恒定。 关于火箭点火升空的速度和加速度的 判断,下列说法正确的是 ( ) A.火箭点火将要升空时,火箭的速度为零, 加速度也为零 B.火箭的速度增大,加速度也一定增大 C.火箭速度变化越来越快时,加速度也变 化越来越快 D.火箭竖直向上升空过程中,若速度增大, 加速度方向一定向上 [解析] 火箭点火将要升空时,火箭的速度 为零,加速度不为零,故 A错误;只要加速 度和速度方向相同,火箭的速度就会增大, 但加速度也可以减小,故B错误;火箭速度 变化越来越快时,说明加速度越来越大,但 不一定是加速度也变化越来越快,故C错 误;只要加速度和速度方向相同,火箭的速 度就会增大,火箭竖直向上升空过程中,若 速度 增 大,加 速 度 方 向 一 定 向 上,故 D 正确。 [答案] D 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 51 初升高衔接教材 物理 山东舰是中国第 一 艘 国 产 航 空 母 舰。 一架舰载机在甲板上 进行加速起飞的训练, 其加速过程中的某段时间内舰载机的位移 -时间图像如图所示,则下列说法正确的是 ( ) A.舰载机加速起飞过程的运动轨迹是一条 曲线 B.在0~2s内,舰载机的平均速度小于 7.5m/s C.舰载机在 M 点位置时的速度等于21m/s D.舰载机在M 点位置时的速度大于20m/s [解析] x-t图像表示运动轨迹是直线,A 错误;在0~2s内,舰载机的平均速度v= Δx Δt=7.5m /s,B错误;在2~3s内舰载机 的平均速度为21m/s,x-t图像的斜率表 示速度,舰载机加速运动,所以 M 点的速度 不一定等于2~3s内的平均速度,C错误; N、M 两点间的平均速度为v=ΔxΔt=20m /s,舰 载机做加速运动,所以舰载机在 M 点位置 时的速度大于20m/s,D正确。 [答案] D 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 1.关于加速度,下列说法正确的是 ( ) A.加速度是用来描述物体位置变化的物 理量 B.加速度是用来描述物体运动快慢的物 理量 C.加速度是用来描述物体速度变化大小的 物理量 D.加速度是用来描述物体速度变化快慢的 物理量 2.某同学估测一辆汽车在起动阶段的加速度。 他测 得 汽 车 起 动 后 在10s内 速 度 达 到 80km/h,然后又经过8s达到120km/h。 则关于该车的上述运动过程,下列说法正确 的是 ( ) A.汽车前一阶段的加速度大 B.汽车后一阶段的加速度大 C.汽车前一阶段的位移大 D.汽车前一阶段的平均速度大 3.一个质点做方向不变的直线运动,加速度的 方向始终与速度的方向相同,但加速度的大 小逐渐减小到零,则在此过程中 ( ) A.速度逐渐减小,当加速度减为零时,速度 达到最大 B.速度逐渐增加,当加速度减为零时,速度 达到最大 C.位移逐渐增加,当加速度减小为零时,位 移将不再增加 D.位移逐渐减小,当加速度减小为零时,位 移达到最小值 4.关于运动的概念和物理量,下列说法中正确 的是 ( ) A.“月亮在白莲花般的云朵里穿行”,选取 的参考系是云朵 B.“第5s内”指的是在4s初到5s末这1s 的时间 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 61 第一章 运动的描述 C.运动物体的速度越大,其加 速 度 一 定 越大 D.位移是矢量,位移的方向就是质点运动 的方向 5.赵凯华教授说过:“加速度是人类认识史上 最难建立的概念之一,也是每个初学物理的 人最不易真正掌握的概念……”所以对加速 度的认识易出现错误。下列说法中错误 的是 ( ) A.加速度是描述速度变化快慢的物理量, 速度大,加速度不一定大 B.速度变化得越快,加速度就越大 C.物体加速度变大,则速度也 一 定 是 在 变大 D.加速度的方向与速度变化量的方向相同 6.(多选)一质点做直线运动,零时刻在坐标原 点,初速度v0>0,其加速度a>0,此后a逐 渐减小至零,以下说法正确的是 ( ) A.速度的变化越来越慢 B.速度逐渐变小 C.位移逐渐变小 D.位移、速度始终为正值 7.(多选)根据如表所示的一些运动物体的加 速度的相关数据,下列判断正确的是( ) 一些运动物体的加速度a/(m·s-2) 炮弹在炮筒中 5×104 赛车起步 4.5 跳伞者着陆时 -24.5 汽车起步 约2 喷气式飞机 着陆后滑行 -5~-8 无轨电 车起步 约1.8 汽车急刹车 -4~-6 旅客列 车起步 约0.35 A.炮弹在炮筒中加速时惯性最大 B.旅客列车起步时速度变化最慢 C.汽车急刹车时与无轨电车起步时相比, 前者的加速度小 D.跳伞者着陆时与喷气式飞机着陆后滑行 时相比,跳伞者着陆时速度变化快 8.(多选)雾天在平直的公 路上,甲、乙两汽车同时 开始运动,它们的 x-t 图像如图所示,下列说法 正确的是 ( ) A.甲物体做直线运动,乙物体做曲线运动 B.t=0时刻甲物体的速度大于乙物体的 速度 C.当甲、乙两物体第二次相遇时,两物体的 速度大小相等 D.从第一次相遇到第二次相遇,两物体的 平均速度相同 9.如图所示,在世界女排大奖赛 中,中 国 球 员 跳 起 将 速 度 为 20m/s水平飞来的排球迎面 击出,排球以30m/s的速率水 平返回。假设球员对排球的 击打时间为0.25s。求: (1)排球被击打过程中的速度变化量Δv; (2)排球的平均加速度大小a。 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 71 初升高衔接教材 物理 7.BC 设底片上每小格宽度为s,曝光的时间间隔为t; 由题图可知乙木块在相同时间内的位移相等,则其做 匀速直线运动,甲木块在相邻相等时间内的位移差恒 定,则其做匀变速直线运动。乙木块做匀速直线运动 的速度v=4st ,甲木块在t2 时刻的速度v2= 5s 2t<v ,故 A错误;甲木块在t5 到t7 时间内的平均速度v57= 13s 2t >4st ,即在t5 到t7 时间内,甲木块的平均速度大于乙 木块的平均速度,故B正确;甲木块在t3 时刻的速度 v3= 7s 2t<v ,在t4 时刻的速度v4= 9s 2t>v ,可见在t3 到 t4 时间内必有一时刻两木块速度相等,故C正确,D 错误。 8.AB 物体在ABC段的位移大小为x1= 12+22m= 5m,平均速度大小为v= x1 t1 = 52m /s,A正确;物体在 ABCD 段的位移大小为x2= 32+22m= 13m,平 均速度大小为v= x2 t2 = 133 m /s,B正确;由题图可知 ABCDE 段的位移为3m,时间为4s,可以求得平均速 度,C错误;物体做曲线运动,物体在C 点的速度不一 定等于AD 段的平均速度,D错误。 9.解析:(1)位移是指从初位置到末位置的有向线段,故 位移的大小为x= (400+400)2+6002 m=1000m 路程是实际走过的轨迹长度,故路程为s=400m+ 600m+400m=1400m。 (2)平均速度的大小v=xt = 1000m 16×60s≈1.04m /s 平均速率为v1= s t = 1400m 16×60s≈1.46m /s。 答案:(1)1000m 1400m (2)1.04m/s 1.46m/s 第四节 速度变化快慢的描述———加速度 初中知识 温习旧知 练习 匀速直线 30 1 问题答案:不能用“速度大”或“速度变化大”描述,应该 用单位时间内的速度变化来描述。 巩固提升 针对训练 1.D 加速度a=ΔvΔt ,是用来描述物体速度变化快慢的 物理量,故D正确,A、B、C错误。 2.A 80km/h≈22.2m/s,则汽车前一阶段的加速度 a1= Δv Δt= 22.2 10 m /s2=2.22m/s2,120km/h≈33m/s, 则汽车后一阶段的加速度a2= Δv Δt= 33.3-22.2 8 m /s2 ≈1.39m/s2,则汽车前一阶段的加速度大,A正确,B 错误;前 一 阶 段 的 位 移 x1= v1 2t1= 22.2 2 ×10m= 111m,后一阶段的位移x2= v1+v2 2 t2= 22.2+33.3 2 ×8m=222m,则汽车前一阶段的位移小,C错误;前 一阶段的平均速度v1= v1 2= 22.2 2 m /s=11.1m/s,后 一阶段 的 平 均 速 度v2= v1+v2 2 = 22.2+33.3 2 m /s≈ 27.8m/s,则汽车前一阶段的平均速度小,D错误。 3.B 当加速度的方向与速度的方向相同时,加速度减 小,速度逐渐增大,当加速度减小为零时,速度达到最 大,由于速度的方向不变,位移一直增大,故选B。 4.A “月亮在白莲花般的云朵里穿行”是选云朵为参考 系的,月亮相对于云朵在运动,故选A。 5.C 加速度是描述速度变化快慢的物理量,加速度的 大小取决于速度的变化率,与速度的大小无关,A正 确;速度变化得越快,加速度就越大,B正确;只有当加 速度和速度同向时,物体的加速度变大,则速度也一 定在变大,C错误;加速度的方向与速度变化量的方 向相同,D正确。 6.AD 由题意知质点运动时加速度方向与初速度方向 相同,所以质点做加速运动。加速度的大小反映质点 速度变化的快慢,由于加速度减小,所以质点的速度 变化越来越慢,故A正确;因为质点做加速运动,加速 度减小说明质点速度增加变慢了,但仍是加速运动, 故B错误;质点做加速运动,速度方向没有发生变化, 则质点的位移不会减小,故C错误;质点的初速度方 向为正值说明质点从坐标原点开始沿坐标轴正方向 运动,且做 加 速 运 动,所 以 质 点 位 移、速 度 始 终 为 正 值,故D正确。 7.BD 速度表示物体运动的快慢,加速度表示物体速度 变化的快 慢,速 度 变 化 率 也 表 示 物 体 速 度 变 化 的 快 慢,所以加速度和速度变化率是一样的。惯性大小与 加速度和速度无关,A错误;加速度表示物体速度变 化的快慢,在数值上等于速度变化率,旅客列车起步 时加速度最小,B正确;加速度的正负表示加速度的方 向,不参与大小的比较,因此汽车急刹车时与无轨电 车起步时相比,前者的加速度大,C错误;跳伞者着陆 时的加速度大于汽车急刹车时的加速度,所以跳伞者 着陆时的速度变化比汽车急刹车时的速度变化快,D 正确。 8.BD x-t图像表示物体做直线运动,不能表示曲线 运动,A错误;x-t图像的斜率表示物体的速度,t=0 时刻甲图线的斜率大于乙图线的斜率,所以甲物体的 速度大于乙物体的速度,B正确;x-t图像两图线的 交点表示两物体相遇,第二次相遇时,乙图线的斜率 大于甲图线的斜率,所以乙物体的速度大于甲物体的 速度,C错误;从第一次相遇到第二次相遇两物体的 位移相同,所用时间相同,根据v=ΔxΔt 可知,两物体的 平均速度相同,D正确。 9.解析:取排球飞来的方向为正方向。 (1)排球的末速度v=-30m/s 根据Δv=v-v0 解得Δv=-50m/s 速度变化的大小为50m/s,方向与飞来的方向相反。 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 66 参考答案 (2)根据a=ΔvΔt 解得a=-200m/s2 平均加速度的大小为200m/s2。 答案:(1)50m/s,方向与飞来的方向相反 (2)200m/s2 第二章 匀变速直线运动的研究 第五节 匀变速直线运动的速度与时间的关系 初中知识 温习旧知 练习 C 巩固提升 针对训练 1.D 因每秒增加的速度相同,但不能说明任意相等时 间内的速 度 变 化 量 相 同,故 不 一 定 是 匀 加 速 直 线 运 动,也不一定是匀变速直线运动,更不是匀速直线运 动,故D正确,A、B、C错误。 2.A 由匀变速直线运动速度与时间的关系v=v0+at 可知,v-t图线为直线,故选A。 3.B 已知玩具汽车的初速度、加速度以及运动时间,5s 末的速度为v=v0+at=(10+1×5)m/s=15m/s,故 B正确,A、C、D错误。 4.B 全长s=26.1km=26100m,总时间t=26min= 1560s,加速和 减 速 阶 段 可 以 看 作 是 加 速 度 大 小 为 2.0m/s2的匀变速直线运动,则加速和减速时间均为 t1= v a ,速 度 - 时 间 图 像 如 图 所 示,则 s= 1560+ 1560-2va 2 ×v ,解得v=16.8m/s≈60km/h, 故B正确,A、C、D错误。 5.B 导弹做初速度为零,加速度为80m/s2 的匀加速 运动,末速度为1200m/s,根据匀变速直线运动的速 度时间公式得t= v-v0 a = 1200 80 s=15s ,故选B。 6.AC 速度-时间图像的斜率表示物体的加速度,由 v-t图像知,0~2s内物体运动的加速度为a=2-02 =1m/s2,故A正确;图线与两个坐标轴所围“面积” 等于位移,所以0~5s内的位移为x= (2+5)×2 2 m= 7m,故B错误;速度的正负表示运动方向,第1s末图 像在时间轴上方,速度为正,第3s末速度图像也在时 间轴上方,速度也为正,方向相同,故C正确;在4~ 5s内物体运动的加速度为a'=0-21 m /s2=-2m/s2,负 号表示和速度方向相反,而0~2s内物体的加速度 a=1m/s2,正值表示加速度方向与速度方向一致,所 以第1s末与第5s末加速度方向相反,故D错误。 7.AC 由题图可知,t=0时,甲的速度小于乙的速度, 故A正确;由于不知道两个质点初始位置的关系,所 以不能确定它们的位置关系,故B错误;甲的斜率大 于乙的 斜 率,所 以 甲 的 加 速 度 大 于 乙 的 加 速 度,由 Δv=at知相等时间内甲的速度改变量大,故C正确; 由题图可直接看出在5s末以前乙质点速度较大,故 D错误。 8.解析:(1)汽车刹车速度减为零的时间为t0= 0-v0 a = -10 -2s=5s 。 (2)汽车刹车后6s内的位移等于5s内的位移,则开 始刹车6s后,汽车运动的位移大小为x= v0 2t0= 10 2× 5m=25m。 答案:(1)5s (2)25m 第六节 匀变速直线运动的位移与时间的关系 巩固提升 针对训练 1.C 根据运动学公式x=v0t+ 1 2at 2,结合位移与时间 的关系x=3t+2t2,可得v0=3m/s,a=4m/s2,故A、 B错误,C正确;当t=3s时,汽车的速度为v3=v0+ at=(3+4×3)m/s=15m/s,故D错误。 2.B 根据位移关系有vt+v 2 2a=x ,其中x=52m-2m =50m,代入数据解得v=10m/s=36km/h,故选B。 3.B 第一段的平均速度为v1= Δx Δt= 20 5 m /s=4m/s, 第二段的平均速度为v2= Δx Δt= 20 10m /s=2m/s;根据 某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度知, 两个中间时刻的时间间隔为Δt=12× (5s+10s)= 15 2s ,则加速度为a=ΔvΔt= 2-4 15 2 m/s2=-415m /s2,故机 器狗的加速度大小是4 15m /s2,故选B。 4.B 列车进站后运动时间t=va = 12 2s=6s ,可得列车 进站后6s即停止运动,停留1min后再次启动,故第 7s末时列车的速度大小为0,故 A错误;列车进站后 7s内的位移即为6s内位移,则x=vt=12+02 ×6m =36m,故B正确;由逆向思维和匀变速直线运动规 律可知,汽车进站后的第1s末与第2s末的速度大小 之比为5∶4,第1s内与第2s内的位移大小之比为 11∶9,故C、D错误。 5.A x=vt= (v0+vt)t 2 ,故选A。 6.A 根据v-t图像的斜率表示加速度,可知遥控赛车 在第5s末的加速度大小为a1= 6-2 6-4m /s2=2m/s2, 遥控赛车在第7s末的加速度大小为a2= 6 8-6m /s2 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 76