内容正文:
High school physics
第一章 运动的描述
5 第2课时
物体运动性质的判断
从v-t 图像看加速度
会应用v-t图像计算加速度的大小,并能判断其方向
会根据速度与加速度的方向关系判断物体的运动性质
重难点
重点
01
02
物体运动的判断
01
2025/9/1 Monday
0
v>0,a>0
甲
(1)加速度方向与速度方向相同时,物体做加速直线运动。两种情况如图甲、乙。
物体做加速或减速运动的判断
a
v1
v2
x
O
Δv
v<0,a<0
乙
速度为正,加速度为正,
正向加速运动。
速度为负,加速度为负,
反向加速运动 。
(2)加速度方向与速度方向相反时,物体做减速直线运动。两种情况如图丙、丁。
a
v1
v2
Δv
O
x
v<0,a>0
丁
v>0,a<0
丙
速度为正,加速度为负,
正向减速运动。
速度为负,加速度为正,
反向减速运动 。
物体做加速或减速运动的判断
有没有符合下列说法的实例,若有请举例。
(1)物体具有向东的加速度,而速度向西。
有,物体向西做减速运动。
(2)物体做直线运动,后一阶段的加速度比前一阶段小,但速度却比前一阶段大。
有,物体做加速度逐渐减小的加速运动。
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讨论交流
1. 一质点自原点开始在x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,速度达到最大值,位移不断增大
D.速度不断减小,当a=0时,位移达到最大值
√
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,速度不再增加,速度达到最大值,位移不断增大,故选C。
例题
2.(多选)一骑行爱好者在平直公路上骑行,从某时刻开始刹车下坡,自行车的加速度沿斜坡向上,其值由零逐渐增大到某一值后又立即逐渐减小到零(自行车始终在运动),在这过程中自行车
A.速度先减小后不变
B.速度先增大后减小
C.位移先增大后减小,加速度减小到零之后位移不变
D.位移一直增大,加速度减小到零之后位移仍继续增大
√
√
例题
自行车的速度方向沿坡向下,加速度沿斜坡向上,只要加速度不为零,自行车速度一直减小;加速度由零逐渐增到某一值后又立即逐渐减小到零,自行车的速度先减小得快后减小得慢,最后速度不变,由于速度方向不变,所以自行车的位移一直在增大,当加速度减小到零后做匀速直线运动,综上所述,B、C错误,A、D正确。
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
a增大→速度增大得越来越快
a减小→速度增大得越来越慢→a=0→v最大
a增大→速度减小得越来越快
a减小→速度减小得越来越慢
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总结提升
从v-t 图像看加速度
02
2025/9/1 Monday
0
t
O
x
Δx
Δt
位移——时间图像
位移—时间图线斜率:k=,可以表示物体的运动速度
速度—时间图像的斜率能表示什么物理意义?
t
O
v
Δv
Δt
速度——时间图像
速度—时间图线斜率:k=,可以表示物体的加速度
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;
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a与斜率的关系;
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?
图像“陡”说明加速度大,图像“缓”说明加速度小。
2.对v-t图像的斜率的理解
(1)v-t图像为直线时,斜率的绝对值表示加速度的大小;
斜率的正负表示加速度的方向。
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==。
t
O
v
Δv
Δt
t1
t2
v2
v1
t
O
v
(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。
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要点归纳
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?
变大
变小
Δt
Δv′
Δt
Δv
由斜率逐渐变小,可知加速度变小。
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针对训练
(2)如何得到A点对应时刻的加速度?
A点的切线的斜率表示该时刻的加速度
Δt
Δv
Δt趋近于0时,这段加速度可视为该点的瞬时加速度。(极限思想)
结论 :v-t图像某点切线的斜率反映瞬时加速度。
对v-t图线的斜率的理解
(1)v-t图像为直线时,斜率的绝对值表示加速度的大小;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。
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提炼与总结
3.如图是做直线运动的某质点的v-t图像,请分析:
(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 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,则质点沿正方向做加速直线运动;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,则质点沿正方向做减速直线运动;在10~12 s内,质点的速度不断增大,且方向始终为负,则质点沿负方向做加速直线运动。
例题
(2)在0~12 s内,哪段时间该质点的加速度最大?
答案 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 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。
(1)0~4 s内与8~10 s内速度方向 ,加速度方向 (均选填“相同”或“相反”);
(2)8~10 s内与10~12 s内,速度方向 ,加速度方向 (均选填“相同”或“相反”)。
相同
相反
相反
相同
拓展
4.(2025·内江市高一期中)有四个运动的物体A、B、C、D。物体A、B运动的x-t图像如图甲所示,物体C、D从同一地点沿同一方向运动的v-t图像如图乙所示。根据图像作出的以下判断中正确的是
A.物体A和B均做加速直线运动,且A的加速度比B的加速度大
B.物体A和B均做匀速直线运动,且A的速度比B的速度大
C.物体C的加速度比D的加速度大
D.t=5 s时,物体C与物体 D的加速度相同
√
例题
x-t图像的斜率表示速度,斜率的绝对值反映速度的大小,所以物体A和B均做匀速直线运动,且A速度比B速度大,故A错误,B正确;
v-t图像的斜率表示加速度,斜率的绝对值反映加速度的大小,斜率绝对值越大,加速度越大,则C加速度比D加速度小,故C错误;
t=5 s时,D的加速度为-2 m/s2,C的加速度为1 m/s2,故D错误。
1.在x-t图像中图像的斜率表示速度,两图像的交点表示相遇。
2.在v-t图像中图像的斜率表示加速度,两图像的交点表示速度相同。
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总结提升
物体运动性质的判断
从v-t图像看加速度
物体运动性质的判断
从v-t图像看加速度
a、v 同向加速
a、v 反向减速
a 增大,速度变化越来越快
a 减小,速度变化越来越慢
a 恒定,匀变速
a =0,匀速运动
确定正反向运动
确定加、减速运动
确定加速度正负
确定加速度变化
课堂小结
本课结束
Keep Thinking!
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