内容正文:
暑假初高中物理衔接培训4
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知识点一:加速度(重、难点)
定义
物体速度的变化量与发生这一变化所用时间的比值。(比值定义法)
物理意义
加速度是描述物体速度变化快慢的物理量,即:加速度是速度的变化率。★★★
①速度变化的快慢、速度的变化率、加速度三者含义完全相同;
②速度变化快,也就是速度变化率大,则加速度大;
③加速度≠增加的速度。
定义式
(
图
像
“
陡
”
说明加速度大
图像
“
缓
”
说明
加速度小
)(定义式,矢量式,△t时间内的平均加速度)★★★
①不能说a与△v成正比,a与△t成反比;
②加速度的大小在数值上等于单位时间内速度的变化量;
③应用该公式时要先规定正方向,与正方向相同取正值,与正方向相反取负值。(易错点)★★★
图像问题
①v-t图像:在图线上取两点,坐标分别为(t1,v1),(t2,v2),则,因此斜率表示加速度;
②a-t图像:图线与时间轴所围面积表示速度的变化量。
注意:若v-t图像是曲线,纵轴数值的绝对值表示速度的大小,某点切线的斜率表示瞬时加速度。
单位
国际单位:米每二次方秒(m/s2或m·s-2) ……很多学生容易把加速度单位写成速度单位“m/s”
方向
①平均加速度的方向与速度变化量Δv的方向相同;
②瞬时加速度的方向与合外力F合的方向相同。
适用范围
所有运动情况,即普遍适用。
两个概念
①平均加速度:是指一段时间内速度的变化量与这段时间的比值。反映物体在某段时间内速度变化的平均快慢程度,计算公式:
②瞬时加速度:是指物体在某一时刻速度变化的快慢程度,计算公式:
③关系:瞬时加速度是Δt→0时的平均加速度。在匀变速运动中,平均速度等于瞬时加速度。
9:38:7 PM
性质
①矢量性:加速度是矢量,既有大小又有方向。其方向与速度变化量的方向相同。★★★
②瞬时性:加速度反映的是某一时刻速度变化的快慢,与该时刻的速度大小无关。
③相对性:加速度的大小和方向取决于所选的参考系。在不同参考系中,同一物体的加速度可能不同。
变式
(速度差公式) ……匀变速运动:任意连续相等时间内的速度变化量相同★★★
因果关系
力是改变运动状态的原因,也是产生加速度的原因。
运动性质
①匀变速运动:加速度保持不变的运动; ……具体一点是:加速度的大小和方向保持不变
②非匀变速运动:加速度发生变化的运动,也叫变加速运动。
a=0
①处于静止状态;②做匀速直线运动的状态。 ……平衡状态的运动学条件:a=0
特殊运动
①自由落体运动:加速度大小为9.8m/s2,方向总是竖直向下;
②平抛运动:水平方向的加速度为零,竖直方向的加速度为重力加速度g.
计算步骤
①选对象:选择研究对象,尤其是存在多个物体的问题。
②定方向:规定正方向,一般选初速度v1的方向为正方向。
③判正负:判定v2的方向,确定v2的正负符号。
④算大小:利用公式计算,要注意速度反向情况下速度变化量的计算,可用正负表示速度方向。
a与v的关系
①当加速度方向与速度方向相同时,即,物体做加速运动;例如:汽车加大油门
②当加速度方向与速度方向相反时,即,物体做减速运动。例如:火车进站刹车
③总结:同向加速,反向减速。★★★(物体加速或减速只与a和v0的方向有关,与a的大小无关)
双重作用
在曲线运动中,加速度可以分解为切向加速度和法向加速度。切向加速度改变速度的大小,法向加速度改变速度的方向。
运动性质的判断
矢量的减法 加速运动 减速运动
模型构建
运动判断
①物体做直线运动的条件:a与v共线;
②物体做曲线运动的条件:a与v不共线。
四类图像
匀加速直线运动
匀减速直线运动
匀加速直线运动
匀减速直线运动
决定式
牛顿第二定律:,该式表明:加速度与物体所受合外力成正比,与物体的质量成反比,方向与合外力的方向相同。
理解
①加速度的大小与物体做加速运动还是减速运动无关;
②物体有加速度,但不一定做加速运动,可能做减速运动,还可能做匀速率圆周运动;
③加速度大,速度不一定大,速度变化量也不一定大,三者之间没有必然关系;(易错点)
④桥梁作用:加速度是联系运动学和动力学的桥梁。
重要推论
①加速度逐渐减小时,物体的速度可能增大,也可能减小;
②加速度逐渐增大时,物体的速度可能增大,也可能减小;
③速度为零,加速度不一定为零。
课堂训练:
1.下列各组物理量中,都是矢量的是( )
A.路程、位置、位移 B.速度、平均速度、平均速率
C.速度、速度变化量、加速度 D.力、加速度、速率
2.关于加速度表达式的下列说法,正确的是( )
A.加速度a与成正比,与成反比
B.表示在时间内物体速度的变化量,它的方向不一定与加速度a的方向相同
C.表示速度的变化率,是标量
D.利用求得的加速度是时间内的平均加速度
3.物体的空间位置随时间的变化称为运动,关于运动下列说法正确的是( )
A.将运动物体看成质点,运用了等效替代的科学方法
B.位移是矢量,路程是标量;二者都是描述物体位置变化的物理量
C.加速度描述速度变化的快慢。由可知,a与成正比,与成反比
D.平均速度公式;当趋近时,这个平均速度就叫做某个时刻的瞬时速度
4.如图所示,汽车向右做直线运动过程中,原来的速度为v1,经过一小段时间后,速度变为v2,在图中以v1的箭头端为起点,以v2的箭头端为终点作出新的有向线段,以此表示速度变化量,规定向右为正方向,以下说法正确的是( )
A.图中汽车做减速直线运动
B.图中汽车加速度a应为正值,车的速度在变大
C.图中汽车加速度a与方向相反
D.由加速度的定义可知,车的加速度a与成正比
5.篮球以10m/s的速度水平撞击篮板后,以8m/s的速度反向弹回。若篮球与篮板接触的时间为0.1s,在该撞击过程中:
A.篮球速度变化量的大小为
B.篮球速度变化量的方向与初速度方向相同
C.篮球加速度的大小为
D.篮球加速度的方向与初速度方向相反
6.在距离地面15m高的位置以的初速度竖直向上抛出一小球,经3s落至地面。落地时小球速率为。规定竖直向下为正方向。小球从抛出到落地,说法错误的是( )
A.小球的位移为 B.小球的平均速度为
C.小球的速度变化量为 D.小球的加速度为
7.如图甲所示,火箭发射时,速度能在10 s内由0增加到100 m/s;如图乙所示,汽车以108 km/h的速度行驶,急刹车时能在2.5 s内停下来,下列说法中正确的是( )
A.10 s内火箭的速度改变量为10 m/s
B.2.5 s内汽车的速度改变量为-30 m/s
C.火箭的速度变化比汽车的快
D.火箭的加速度比汽车的加速度大
8.弹丸和足球均以的水平向右的速度与木板作用。弹丸的作用时间是,弹丸击穿木板后速度方向不变大小变为,如图甲所示;足球与木板作用时间是,作用后足球反向弹回的速度大小也为,如图乙所示,规定向右为正方向。下列说法正确的是( )
A.弹丸的加速度为 B.弹丸的加速度为
C.足球的加速度为 D.足球的加速度为
知识点二:速度、速度的变化量、速度的变化率的比较
速度v
速度的变化量△v
速度的变化率(加速度)
定义
物体的位移与发生这一位移所用时间的比值
物体的末速度与初速度的矢量差值
物体速度的变化量与发生这一变化所用时间的比值
物理意义
描述物体运动的快慢和方向
描述物体速度变化的多少
描述物体速度变化的快慢
性质
矢量性、状态量、相对性
矢量性、过程量、相对性
矢量性、状态量、相对性
定义式
(比值定义法)
或
(比值定义法)
决定式
(匀变速直线运动)
(牛顿第二定律)
单位
m/s
m/s
m/s2
方向
与物体运动方向相同,物体的运动方向就是速度的方向
由初、末速度决定,与加速度a的方向相同
由合外力F的方向决定,与速度变化△v的方向相同
特殊运动
在匀速直线运动中:平均速度等于瞬时速度,即
在匀速直线运动中:速度变化量为零,即
在匀变速直线运动中:平均速度等于瞬时速度,即
关系
三个物理量之间没有必然联系,如:
①a增大,v不一定增大,△v也不一定增大;
②a为零,v不一定为零,但△v一定为零。
注意
①速度的大小和加速度的大小无直接关系;
②速度的方向和加速度的方向无直接关系;
③加速度与速度方向可能相同(加速),也可能相反(减速),还可能不在同一条直线上(曲线运动)。
课堂训练:
9.对于速度和加速度的理解,下列说法正确的是( )
A.加速度方向为正,速度方向一定为正 B.速度的方向就是加速度的方向
C.物体的速度减小,加速度一定减小 D.物体的加速度越大,速度改变得越快
10.关于速度和加速度,下列说法正确的是( )
A.某物体的加速度为m/s2,物体做减速运动
B.某物体的加速度为2m/s2,则该秒末速度比前1秒初速度大2m/s
C.若物体的加速度越大,则其速度变化量越大
D.做直线运动的物体加速度方向与运动方向相同,当物体加速度减小时,它的速度仍然变大
11.下列关于加速度的说法中,正确的是( )
A.高铁最高时速可达350km/h,说明高铁的加速度比普通列车的加速度大
B.我国的歼-20战斗机在飞行表演中,做出各种高难度机动动作时速度变化很快,说明歼-20战斗机的加速度较大
C.新开通的高速公路,使汽车从贵阳到瓮安的行驶时间大幅缩短,说明汽车的加速度变大
D.小明在100米短跑比赛中荣获第一名,说明小明的加速度较大
12.关于物体的速度和加速度之间的关系,下列说法正确的是( )
A.速度变化量很大,加速度一定很大
B.加速度保持不变,速度可能越来越小
C.速度变化越来越快,加速度可能越来越小
D.物体加速度方向和速度方向相同,当加速度逐渐减小时,物体的速度也逐渐减小
13.衡量汽车动力性能的重要指标包括最高速度和加速性能等。下列关于汽车速度、速度的变化量和加速度的说法正确的是( )
A.汽车的速度变化量大,加速度就大
B.汽车的速度变化的越快,加速度就越大
C.只要汽车的速度大小不变,则加速度就为零
D.汽车速度在逐渐减小,加速度一定也逐渐减小
14.2024年5月8日,福建舰顺利完成首次航行试验。关于福建舰的运动情况,下列说法正确的是( )
A.福建舰速度变化越快,其加速度一定越大
B.福建舰速度变化量越大,其加速度一定越大
C.福建舰的速度很大时,其加速度一定很大
D.福建舰的加速度不变时,其速度不可能减小
15.关于加速度和速度,以下说法正确的是( )
A.当扣下扳机瞬间,枪筒里的子弹还未运动,子弹的加速度为零
B.沿直线高速行驶的轿车紧急刹车,速度变化很快,所以加速度很大
C.汽车刹车时,加速度方向可能与速度方向相同
D.竖直向上抛出的物体到达最高点时,其速度和加速度均为零
16.新能源汽车采用电机驱动,相比传统燃油车,在起步、加速和超车时表现更为优异。电机在低转速时就能爆发最大扭力,起步更快,加速更强劲,且没有燃油车的震动和噪音,关于新能源汽车的速度、速度变化量和加速度,下列说法正确的是( )
A.某时刻新能源汽车的速度为零时,其加速度不一定为零
B.新能源汽车的速度变化量越大,它的加速度就越大
C.新能源汽车的速度很大时,其加速度也很大
D.新能源汽车的加速度方向与速度方向、速度变化量方向无关
知识点三:v-t图像及其含义(重、难点)
作用
能够直观表示物体运动的速度随时间变化的规律。
物理意义
①图线在纵轴(速度轴)上的截距表示物体运动的初速度;
②图线每一点的切线斜率的绝对值表示该点加速度的大小,斜率的正负表示该点加速度的方向;
③利用图像可以判断物体是做加速运动,还是做减速运动;
④两条图线的交点处速度相同;(速度大小相等、方向相同)
⑤图线与横轴(时间轴)的交点处物体的运动方向发生改变;(即速度方向发生变化)
⑥图线的折点处表示加速度发生改变。
纵轴
纵轴表示速度,可以直观地反映不同时刻物体的速度大小及方向。速度为正时,表明物体沿正方向运动;速度为负时,物体沿反方向运动。
图像形状
①匀速直线运动:图像是一条平行于时间轴的直线,表示速度不随时间变化,始终保持恒定。
②匀变速直线运动:图像是一条倾斜的直线,直线的斜率表示加速度,斜率的正负代表加速度的方向;斜率越大,加速度越大。
③非匀变速直线运动:图像是一条曲线,曲线上某一点的切线斜率表示该时刻的瞬时加速度。
模型构建
(
速度不随时间变化
) (
直线
的斜率表示加速度
) (
切线的斜率表示加速度
)
重要结论
①图线的倾斜程度(斜率)反映加速度的大小;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,即物体做匀速直线运动;
②图线反映物体速度随时间的变化关系,不是物体的运动轨迹,v-t图像只适用于描述直线运动;
③加速度看切线的斜率,速度看纵轴的变化;
④
应用
①纵坐标正负:运动方向,纵坐标绝对值:速度大小
②斜率的大小:加速度的大小,斜率的正负:加速度的方向
③a、v同向:加速运动,a、v反向:减速运动
课堂训练:
17.如图是某质点沿直线运动的速度v随时间t变化的关系图线。对于该图线的认识正确的是( )
A.0~2s内质点加速度为2m/s2
B.2~4s内质点加速度为0
C.第2s末质点的运动方向发生变化
D.2s~4s内质点处于静止状态
18.由原点出发沿直线运动,其速度-时间图像如图示,以下说法正确的是( )
A.在第1s末时质点开始反向运动
B.在第2s末时质点速度和加速度均为0
C.第2s内与第3s内的加速度相同
D.第4s内的加速度为正方向
19.某物体运动的图像如图所示,则下列说法正确的是( )
A.前2 s和后3 s内物体的加速度大小均不变
B.2~5 s内物体静止
C.前2 s和后3 s内速度的变化量均为5 m/s
D.前2 s的加速度为2.5 m/s2,后3 s的加速度为-m/s2
20.一个物体沿着直线运动,其v-t图像如图所示。则物体在1s末、4s末、7s末三个时刻的运动情况描述正确的是
A.1s末的速度大小为1.5m/s
B.1s末和7s末的速度方向相反
C.4s末的加速度大小为1m/s2
D.1s末和7s末的加速度方向相反
21.某物体做直线运动,它的图像如下图所示,则下列说法中正确的是( )
A.在前4s,物体平均速度的大小为4m/s
B.在4~8s内,物体处于静止状态
C.在10s末,物体运动的速度方向改变
D.在12s末,物体的加速度为
22.晓强同学利用速度传感器在计算机上描绘了一质点的速度随时间的变化规律。如图所示,则该质点在( )
A.第1s内的加速度为
B.第3s内的加速度为
C.第2s内和第3s内加速度的方向相反
D.第4s末加速度突然反向
23.物体做直线运动的图像如图所示。则关于物体在前8s内的运动,下列说法正确的是( )
A.物体在第4s未改变速度方向
B.第4s末物体离出发点最远
C.0~4s内的加速度小于6~8s内的加速度
D.物体在第6s未改变加速度方向
24.某跳伞运动员从悬停在高空的直升机上跳下,他从跳离飞机到落地的过程中在空中沿竖直方向运动的图像如图所示。下列对他的运动情况分析正确的是( )
A.0~10s加速度向下,10~15s加速度向上
B.0~10s、10~15s内运动员都在做加速度逐渐减小的变速运动
C.0~15s内加速度方向不变
D.0~10s内加速度逐渐增大,10~15s内加速度逐渐减小
(
新高一物理
·
必修一
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