内容正文:
物体运动的判断 从速度—时间图像看加速度
第2课时
第
一
章
第
五
节
学习目标
1.会根据速度与加速度的方向关系判断物体的运动性质(重点)。
2.会应用v-t图像计算加速度的大小,并能判断其方向(重难点)。
内容索引
二、从v-t图像看加速度
一、物体运动的判断
< 一 >
物体运动的判断
物体做加速或减速运动的判断
(1)加速度方向与速度方向相同时,物体做 直线运动。两种情况如图甲、乙。
(2)加速度方向与速度方向相反时,物体做 直线运动。两种情况如图丙、丁。
加速
减速
(多选)(2025·揭阳市高一期中)下列对物体运动性质判断正确的是
A.当v0>0,a>0时,物体做加速运动
B.当v0<0,a<0时,物体做减速运动
C.当v0>0,a<0时,物体先做减速运动,后做加速运动
D.当v0<0,a>0时,物体先做加速运动,后做减速运动
例1
√
√
当v0>0,a>0时,加速度方向与速度方向相同,则物体向正方向做加速运动,故A正确;
当v0<0,a<0时,加速度方向与速度方向相同,则物体向负方向做加速运动,故B错误;
当v0>0,a<0时,加速度方向与速度方向相反,则物体先向正方向做减速运动到速度减为0后,再反向做加速运动,故C正确;
当v0<0,a>0时,加速度方向与速度方向相反,则物体先向负方向做减速运动到速度减为0后,再反向做加速运动,故D错误。
(2025·广州市高一期中)一质点自原点开始在s轴上运动,初速度v0>0,加速度a>0,且a值不断减小直至为零,则质点的
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
例2
√
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,速度都是在增大的,当加速度减小时,速度增加得慢了,当a=0时,速度达到最大值,位移不断增大,故选C。
物体在运动的过程中,加速度的大小在许多情况下是变化的。只要a、v同向,物体就做加速运动,a、v反向,物体就做减速运动。
(1)a、v同向→加速运动
(2)a、v反向→减速运动
总结提升
返回
< 二 >
从v-t图像看加速度
1.如图所示是甲、乙两个质点的v-t图像。
(1)根据图中数据求出图像的斜率;
答案 k甲== m/s2=2 m/s2
k乙== m/s2=1 m/s2。
(2)由加速度定义分析在v-t图像中加速度a与斜率的关系;
答案 在v-t图像中k=,故可用斜率表示加速度。
(3)试说明v-t图像中图线的“陡”和“缓”与加速度有什么关系?
答案 图像“陡”说明加速度大,图像“缓”说明加速度小。
2.如图,某物体的v-t图像是曲线,思考下列问题:
(1)此过程中,物体的速度大小如何变化?加速度怎么变化?
答案 变大 变小
(2)如何得到A点对应时刻的加速度?
答案 A点的切线的斜率表示该时刻的加速度
要点归纳
1.利用v-t图像求解加速度的方法
v-t图像为直线:如图所示,在图线上取两点,坐标分别为(t1,v1)、(t2,
v2),则a= = 。
2.对v-t图线的斜率的理解
(1)v-t图像为直线时,斜率的绝对值表示 ;斜率的正负表示加速度的方向;
(2)v-t图像为曲线时,曲线上某点的切线的斜率表示此时的加速度。
加速度的大小
如图是做直线运动的某质点的v-t图像,请分析:
例3
(1)质点在0~4 s、4~8 s、8~10 s、10~12 s内分别做什么运动?
答案 见解析
由题图可知,在0~4 s内质点的速度不断增大,且方向始终沿正方向,图线为直线,则质点沿正方向做加速度不变的加速直线运动;在4~8 s内,质点的速度始终为10 m/s,则质点沿正方向做匀速直线运动;在8~10 s内,质点的速度不断减小,且方向始终为正,图线为直线,则质点沿正方向做加速度不变的减速直线运动;在10~12 s内,质点的速度不断增大,且方向始终为负,图线为直线,则质点沿负方向做加速度不变的加速直线运动。
(2)在0~12 s内,哪段时间该质点的加速度最大?
答案 见解析
8~12 s内倾斜直线最陡,质点的加速度最大。
(3)在0~4 s、8~10 s、10~12 s内质点的加速度分别为多少,并说明加速度的方向。
答案 见解析
由a=得0~4 s内的加速度a1= m/s2=2.5 m/s2,方向与速度方向相同,沿正方向。
8~10 s内的加速度a2= m/s2=-5 m/s2,方向与速度方向相反,沿负方向。
10~12 s内的加速度a3= m/s2=-5 m/s2,方向与速度方向相同,沿负方向。
(2025·东莞市高一检测)跳伞运动员从高空悬停的直升机上跳下,运动员沿竖直方向运动的v-t图像如图所示,下列说法正确的是
A.0~10 s内,运动员做加速度逐渐减小的加速运动
B.15 s以后运动员处于静止状态
C.0~15 s内,运动员的加速度方向始终与速度
方向相同
D.运动员在10~15 s内的平均加速度为2 m/s2
例4
√
由题图可知,0~10 s内曲线的斜率越来越小,所以0~10 s内运动员做加速度逐渐减小的加速运动,故A正确;
15 s以后运动员以10 m/s的速度做匀速运动,故B错误;
10~15 s内,运动员做减速运动,加速度方向与速度方向相反,故C错误;
10~15 s内运动员的平均加速度a==-2 m/s2,故D错误。
返回
本课结束
第
一
章
第
五
节
$