内容正文:
第4节 速度变化快慢的描述——加速度
知识点一 加速度
1.定义:加速度是速度变化量与发生这一变化所用时间的比值,通常用a表示。
2.公式:a=。
3.单位:m/s2或m·s-2,读作“米每二次方秒”。
4.物理意义:描述速度变化快慢的物理量。
5.矢量性:加速度既有大小,又有方向,是矢量,加速度的方向与速度变化量(Δv)的方向相同。
6.加速度与速度的方向关系
a和v0同向
a和v0反向
[典题例析]
【例1】 (多选)关于速度、速度的变化和加速度的关系,下列说法正确的是( )
A.速度变化的方向为正,加速度的方向也为正
B.加速度增大,速度一定越来越大
C.速度越来越大,加速度一定越来越大
D.加速度既可以不与速度同向,也可以不与速度反向
【解析】 加速度方向与速度变化的方向相同,速度变化方向为正,加速度方向为正,故A正确;当加速度方向与速度方向相反,加速度越来越大,则速度会减小得越来越快,故B错误;速度越来越大,说明物体的速度方向与加速度方向相同,但加速度可能在减小,故C错误;加速度与速度无必然联系,加速度的方向是速度变化量的方向,它可以不与速度在同一直线上,故D正确。
【答案】 AD
[对应训练]
1.下列关于加速度表达式a=的说法,正确的是( )
A.加速度a与Δv成正比,与Δt成反比
B.Δv表示在Δt时间内物体速度变化的快慢,是标量
C.利用a=求得的加速度是Δt时间内的平均加速度,是标量
D.表示速度变化的快慢,是矢量
知识点二 由v-t图像看加速度
1.v-t图像反映了物体的速度随时间变化的规律。
2.在v-t图像中,从图线的倾斜程度就能判断加速度大小,图线的斜率越大,加速度越大。
[典题例析]
【例2】 (多选)一个质点做变速直线运动的v-t图像如图所示。下列说法正确的是( )
A.第1 s内与第5 s内的速度方向相反
B.第1 s内的加速度大于第5 s内的加速度
C.OA、AB、BC段的加速度大小aBC>aOA>aAB
D.OA段的加速度与速度方向相同,而BC段的加速度与速度方向相反
【解析】 0~5 s内图线都在时间轴的上方,速度方向相同,选项A错误;由图线可知,第1 s内的加速度a1=m/s2=2 m/s2,第5 s内的加速度a2= m/s2=-4 m/s2,负号只表示方向不表示大小,选项B错误;OA段的速度方向为正,加速度方向为正,二者方向相同,BC段的速度方向为正,加速度方向为负,二者方向相反,选项D正确;AB段的加速度等于0,故aBC>aOA>aAB,选项C正确。
【答案】 CD
[对应训练]
2.一物体做直线运动,其v-t图像如图所示,从图像中可以看出,下列说法正确的是( )
A.只有0~2 s内加速度与速度方向相同
B.5~6 s内物体的加速度为5 m/s2
C.4~6 s内物体的速度一直在减小
D.0~2 s和5~6 s内加速度的方向与速度的方向均相同
一、单项选择题
1.关于速度、加速度,下列说法正确的是( )
A.当物体的速度增大时,它的加速度方向可能与速度方向相反
B.当物体的加速度减小时,它的速度可能增大
C.物体的加速度为负值,它的速度一定减小
D.速度变化量的方向为正,加速度的方向可能为负
2.一物体的初速度为v0=5 m/s,加速度为a=-3 m/s2,它表示( )
A.物体的加速度方向与速度方向相同,而物体的速度在减小
B.物体的加速度方向与速度方向相同,而物体的速度在增大
C.物体的加速度方向与速度方向相反,而物体的速度在减小
D.物体的加速度方向与速度方向相反,而物体的速度在增大
3.2024年10月30日4时27分,长征二号F遥十九运载火箭搭载神舟十九号发射升空,右图是火箭点火升空瞬间的照片,在这一瞬间,关于火箭的速度和加速度的判断,下列说法正确的是( )
A.火箭的速度很小,但加速度可能较大
B.火箭的速度很大,加速度可能也很大
C.火箭的速度很小,所以加速度也很小
D.火箭的速度很大,但加速度一定很小
4.如图所示,一辆汽车在平直公路上运动,从某时刻开始计时,汽车在第1 s、第2 s、第3 s 内前进的距离分别是5.4 m、7.2 m、9.0 m。下列物理量中,用来描述汽车速度变化快慢的是( )
A.位移 B.时间
C.速度 D.加速度
5.关于物体运动的加速度和速度的关系,下列说法正确的是( )
A.速度越大,加速度也一定越大
B.速度变化很快,加速度一定很大
C.加速度的方向保持不变,速度的方向也一定保持不变
D.加速度就是速度的增加量
6.(2025·江苏无锡检测)羽毛球击球动作中有一项技术叫“平抽”。羽毛球以大小为v1的速度水平向右飞行,运动员挥拍平抽后,球又以大小为v2的速度水平向左飞行。若球与拍的接触时间为Δt,取水平向右为正方向,则在Δt内球的平均加速度为( )
A. B.
C. D.-
7.某卫星发射中心的运载火箭由地面竖直向上升空,其速度图像如图所示,则( )
A.在t2时刻火箭到达最大高度
B.在t4时刻火箭落回地面
C.在t1至t2时间内火箭的加速度最大
D.在t2至t3时间内火箭静止在最大高度处
二、多项选择题
8.下列关于速度、速度的变化量和加速度的说法,正确的是( )
A.物体的速度大,加速度不一定大
B.只要物体的速度变化率大,加速度就大
C.只要物体的速度变化量大,加速度就大
D.只要物体的速度不为零,加速度就不为零
9.下图是某物体运动的v-t图像,下列说法正确的是( )
A.该物体的加速度一直不变
B.3 s末物体的加速度开始改变
C.0~8 s物体一直做匀减速运动
D.t=0时和t=6 s时物体的速率相等
10.(2025·河北唐山检测)如图所示,将弹性小球以10 m/s的速度从距地面3 m处的A点竖直向下抛出,小球落地后竖直反弹经过距地面2 m高的B点时,向上的速度为7 m/s,该过程共用时0.3 s,则此过程中( )
A.小球发生的位移的大小为1 m,方向竖直向下
B.小球速度变化量的大小为3 m/s,方向竖直向上
C.小球平均速度的大小约为1.5 m/s,方向竖直向下
D.小球平均加速度的大小约为56.7 m/s2,方向竖直向上
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第4节 速度变化快慢的描述——加速度
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对应训练
1.D a=是加速度的定义式,加速度a与速度改变量、变化的时间无关,故A错误;Δv表示在Δt时间内物体速度变化量,是矢量,故B错误;利用a=求得的加速度是Δt时间内的平均加速度,是矢量,故C错误;表示加速度,即速度变化的快慢,是矢量,故D正确。
2.D 只要速度增加,加速度的方向和速度的方向就相同,由图可知D正确,A错误;5~6 s内,a′== m/s2=-5 m/s2,B错误;由图可知4~6 s内速度先减小后反向增加,C错误。
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1.B 当加速度的方向与速度方向相反,物体做减速运动,故A错误;当加速度的方向与速度方向相同,加速度减小,速度增大,故B正确;加速度为负值,速度可能为负值,加速度的方向与速度方向相同,则速度增大,故C错误;加速度的方向与速度变化量的方向相同,速度变化量的方向为正,加速度方向为正,故D错误。
2.C 物体的初速度为正值,表明速度方向与规定正方向同向,加速度为负值,表明加速度方向与规定的正方向相反,因此,加速度方向与速度方向相反,物体做减速运动,C正确。
3.A 火箭点火升空瞬间速度很小,火箭得到高速气体的反冲力,加速度可能较大,A正确,B、D错误;加速度的大小与速度的大小无必然联系,故C错误。故选A。
4.D 加速度是表示物体速度变化快慢的物理量,故选D。
5.B 加速度与速度及速度变化量之间没有直接关系,A错误;加速度是描述速度变化快慢的物理量,B正确;加速度的方向与速度变化量的方向相同,与速度方向不一定相同,C错误;加速度是速度变化量与所用时间的比值,D错误。
6.D 根据加速度的定义式有==-,故选D。
7.C 火箭在0~t4时间内的速度始终为正,即一直向上运动,所以t4时刻火箭到达最大高度,故A、B错误;在v-t图像中图线的斜率表示加速度,由题图可知在t1至t2时间内火箭加速度最大,故C正确;在t2至t3时间内图线加速度为零,表示火箭做匀速直线运动,故D错误。
8.AB 加速度的大小等于速度的变化量与时间的比值,物体的速度大或速度的变化量大,其加速度不一定大,选项A正确,C错误;速度的变化率反映速度变化的快慢,物体速度的变化率大,说明速度变化快,即加速度大,选项B正确;物体运动过程中,某时刻速度为零,但速度仍在变化,则物体的加速度不为零,物体的速度不为零且保持不变时,物质的加速度就等于零,选项D错误。
9.AD 图线斜率不变,加速度就不变,A正确,B错误。物体先做匀减速运动,再做匀加速运动,C错误。t=0时和t=6 s时物体的速率都为30 m/s,D正确。
10.AD 小球初位置距地面3 m,末位置距地面2 m,所以小球发生的位移大小s=1 m,方向竖直向下,故A正确;取竖直向下为正方向,小球速度的变化量Δv=-7 m/s-10 m/s=-17 m/s,若取竖直向上为正方向,同理速度变化量大小为17 m/s,故B错误;平均速度== m/s≈3.33 m/s,方向竖直向下,故C错误;小球平均加速度a== m/s2≈56.7 m/s2,方向竖直向上,故D正确。
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