内容正文:
第一章 运动的描述
4 速度变化快慢的描述——加速度
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2
知识详解
知识点1 加速度
1 速度的变化量
(1)速度的变化量是一段时间内末速度与初速度 的矢量差,当物体做直线运动
时,可用( 注意是矢量运算,需规定正方向,通常取初速度
的方向为正方向。)来计算其大小。
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(2)速度变化量的方向(以物体做直线运动为例)
①速度越来越大时:速度矢量图如图1-4-1甲所示。此时,速度变化量的方向与初速
度方向相同。
图1-4-1
②速度越来越小时:速度矢量图如图乙所示。此时,速度变化量的方向与初速度方向相反。
如果速度减小为0之后又反向运动,速度矢量图如图丙所示,对应的运动情
况是先减速后反向加速。
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4
2 加速度
(1)定义:速度的变化量与发生这一变化所用时间之比,叫作加速度(加速度是矢
量,既有大小,又有方向。),通常用表示。若用表示速度在时间 内的变 化
量,则有,在国际单位制中,的单位是 。
(2)方向: 加速度的方向与速度变化量的方向相同。
(3)物理意义:表示速度变化快慢( 加速度大,速度变化得快;加速度
小,速度变化得慢。)的物理量。
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特别提醒
对加速度理解的注意点
(1)加速度的“加”应理解为“变化”,而不是“增加”。
(2)加速度是一个用比值定义法定义的物理量, 不能认为<m></m>与<m></m>成正比, 与<m></m>成
反比。(加速度<m></m>的决定因素将在第四章学习。)
(3)速度大或速度变化大,加速度不一定大;速度为零,加速度不一定为零。
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例1 (2026·山东省泰安第一中学月考)关于加速度,下列说法正确的是( )
B
A.物体的速度发生变化,其加速度一定变化
B.物体的速度变化越快,其加速度一定越大
C.物体的速度为0时,其加速度一定为0
D.加速度为,表示物体速度大小每秒减小
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选项 分析 结论
A 速度变化仅表明加速度不为零,但加速度可以是恒定的某个值。
B 加速度是速度变化快慢的量度,速度变化越快,加速度越大。 √
C 速度为零时,加速度不一定为零。例如,子弹射出的瞬间,子弹速度
为零,加速度不为零。
D 加速度为负仅表示方向与规定的正方向相反,若加速度与速度同向,
速度大小增加;若加速度与速度反向,速度大小减小。因此加速度为
时,物体可能做加速运动,物体速度大小每秒可能增大
。
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知识点2 加速度的方向
1 加速度方向与速度方向的关系
(1)根据 可知,的方向与的方向相同( 的方向无法仅由初速
度(或末速度)的方向确定。)。确定了的方向,也就确定了 的方向。
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(2)在直线运动中,加速度的方向可能与初速度 的方向相同,也有可能相反。
(以 的方向为正方向)
①在加速直线运动中,与的方向相同, 。
(如汽车加速运动。)
( ,说明与同向,即与 同向。)
②在减速直线运动中,与的方向相反, 。
(如汽车刹车。)
( ,说明与反向,即与 反向。)
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2 物体做加速运动或减速运动的判断
、同向,物体做加速运动;、 反向,
物体做减速运动(需牢记!)。具体情况
概括如下:
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图1-4-2
例2 [链接教材第28页图1.4-1]如图1-4-2所示,汽车向右沿直线
运动,原来的速度是,经过一小段时间之后,速度变为,
表示速度的变化量,这一过程的加速度为 ,则下列说法正确的是
( )
C
A.是矢量, 是标量 B.汽车做加速直线运动
C.汽车的加速度方向与的方向相同 D.汽车的加速度方向与 的方向相同
【解析】加速度是矢量,速度的变化量也是矢量,且加速度的方向与速度变化量的
方向相同,与、的方向无必然联系,选项C正确,A、D错误; 的方向
(即加速度方向)与 的方向相反,所以汽车做减速运动,选项B错误。
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问题探讨
“加速度取正值时,物体做加速运动;加速度取负值时,物体做减速运动”的说法是
否正确?
不正确。加速度取正值,意味着加速度的方向与规定的正方向相同,若速度
的方向也与规定的正方向相同,则加速度与速度同向,物体做加速运动;反之,物
体做减速运动。同理,加速度取负值时,物体可能做减速运动,也可能做加速运动。
物体做加速运动还是减速运动不能仅凭加速度的正负来判断,而应依据加速度与速
度的方向是相同还是相反来判断。
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知识点3 根据 图像确定加速度
1 图像的斜率表示加速度
图1-4-3
在如图1-4-3所示的图像中,图线的斜率 ,表示物体的
加速度。
(1)斜率的绝对值表示加速度的大小。斜率的绝对值越大,加速度
越大;斜率的绝对值越小,加速度越小;斜率为零,加速度为零,即
速度保持不变。
(2)斜率的正负表示加速度的方向。斜率为正,表示加速度的方向与规定的正方向
相同;斜率为负,表示加速度的方向与规定的正方向相反。
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2 由 图像判断速度的变化
甲、乙两物体运动的 图像如图1-4-4所示。
对于甲物体:在时间内,,,做减速运动;在时间内, ,
,做加速运动。
对于乙物体:在时间内,,,做减速运动;在时间内, ,
,做加速运动。
3 图像为曲线时的加速度
如果物体运动的速度变化不均匀,说明物体的加速度在变化,其 图像就不是直
线,而是曲线。 图像中,曲线上某点切线斜率的绝对值表示该点对应时刻的瞬
时加速度大小。如图 1-4-5 所示,图像斜率的变化反映了加速度的变化。
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图1-4-6
例3 跳水是我国体育比赛的强项,从离开跳板开始计时,
一运动员的图像如图1-4-6所示,图中仅 段为
直线,不计空气阻力,则由图可知( )
B
A. 时间内运动员做加速运动
B. 时间内运动员的加速度保持不变
C. 时刻运动员的加速度方向发生改变
D. 时间内运动员的加速度逐渐增大
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知识点4 速度、速度变化量、加速度的比较
物理量
类型 速度 速度变化量 加速度
定义式
物理意义 表示物体运动的快
慢和方向。 表示物体速度改变的多少
和方向。 表示物体速度改变的快慢
和方向。
大小 位移相对时间的变
化率。 某段时间末时刻和初时刻
的速度之差的绝对值。 速度相对时间的变化率。
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物理量
类型 速度 速度变化量 加速度
方向 质点运动的方向。 可能与 方向相同,也可
能与 方向相反。 与 方向相同。
单位
大小关系 加速度的大小与速度没有必然联系,与也无直接联系,大, 不
一定大;大, 也不一定大。
深度理解 自然界中某量的变化可以记为 ,发生这个变化所用的时间间隔可以记
为;变化量与 的比就是这个量对时间的变化率。变化率在描述各种变化过程中
起着非常重要的作用,速度和加速度就是两个很好的例子。
续表
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例4 关于速度、速度改变量、加速度,下列说法正确的是( )
B
A.物体运动的速度改变量很大,它的加速度一定很大
B.速度很大的物体,其加速度可能很小,也可能为零
C.某时刻物体的速度为零,其加速度一定为零
D.加速度很大时,运动物体的速度一定很大
【解析】物体运动的速度改变量很大,但不知道速度改变所用时间,故加速度不一
定很大,A错误;速度很大的物体,如果速度变化很慢则加速度很小,若速度没有
变化则加速度为零,B正确;速度为零的物体加速度不一定为零,如图 1-4-4所示,
在 时刻,物体的速度为零,但加速度不为零,C错误;加速度很大,说明物体的速
度变化很快,但物体的速度不一定很大,D错误。
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解题突破
题型1 加速度的计算计算加速度的一般步骤
解题通法
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例5 [教材第31页“练习与应用”第1题改编,多选](2026·山东日照期末)一辆小汽车
沿直线加速,在内速度从0均匀增加到 。一列火车沿直线加速,在
内速度也从0均匀增加到 。在小汽车和火车的加速过程中,下列
判断正确的是( )
BC
A.小汽车的加速度大小为
B.小汽车比火车的速度变化快
C.小汽车的速度变化量等于火车的速度变化量
D.小汽车的速度为零时,加速度一定也为零
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小汽车的速度为零时,加速度不一定也为零,D错误。
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练变式1 [多选] (2026·重庆市万州高级中学月考)同学们在篮球场上练习原地运球。
假设整个运球过程中,篮球始终在竖直方向运动,某次篮球运动过程如图1-4-7所示
(实际上篮球的运动在同一竖直线上),篮球从距离地面处的 点以大小为
的速度竖直向下运动,落地反弹后以大小为 的速度竖直向上经过距离地
面的点,已知从到共用时 ,篮球可视为质点,则此过程( )
ABC
图1-4-7
A.篮球的平均速度大小为 ,方向竖直向下
B.篮球的速度变化量大小为 ,方向竖直向上
C.篮球的平均加速度大小为 ,方向竖直向上
D.篮球的平均加速度大小为 ,方向竖直向上
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题型2 根据图像求解加速度
解题通法
根据<m></m>图像求解加速度的思路
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例6 [教材第34页“复习与提高”B组第3题改编,多选](2026·辽宁抚顺六校协作体
期末)甲、乙两辆汽车同时从同一位置沿同一直线运动,甲的位移—时间图像和乙的
速度—时间图像分别如图1-4-8(a)(b)所示,则从原点出发后( )
AC
图1-4-8
A.乙车在和 加速度相同
B. 甲车做往返运动,乙车做单向直线
运动
C.甲车的位移为 ,乙车的加速
度为
D.甲车的加速度为 ,乙车的平
均速度为零
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比较项目 图像 图像
点 表示物体在某时刻的位移。 表示物体某时刻的速度。
拐点 表示物体的速度发生变化。 表示物体的加速度发生变化。
斜率 表示速度,正负表示方向。 表示加速度,正负表示方向。
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【解析】根据图像的斜率表示加速度,由图(b)可知,乙车在和
加速度相同,均为,故A正确。甲车在 沿正方向运动,
沿负方向运动,沿正方向运动;乙车在沿正方向运动,
沿负方向运动,故甲、乙两车均做往返运动,故B错误。 甲车沿负方
向运动,位移为,根据 图像的斜率表示加速度,由图
(b)可知,乙车的加速度为,故C正确。 甲车做匀
速直线运动,加速度为0; 乙车的位移为零,平均速度为零,故D错误。
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图1-4-9
练变式2 甲、乙两个物体在同一直线上运动,它们的速度—时
间图像如图1-4-9所示,下列说法正确的是( )
B
A.在 时间内,甲的加速度大于乙的加速度,且方向相反
B.在 时间内,甲、乙加速度方向相同
C.在 时间内,甲、乙运动方向相同
D.在 时间内,甲的加速度大于乙的加速度,且方向相同
【解析】在 时间内,甲对应的图线的斜率小于乙对应的图线的斜率,且两图线
斜率都为正,因此甲的加速度小于乙的加速度,且方向相同(【点关键】速度—时
间图线的斜率表示加速度。),选项A、D错误,B正确;在 时间内,甲物体一
直向正方向运动,在时间内,乙物体向负方向运动,在 时间内,乙物体
向正方向运动,则在时间内,甲、乙运动方向相反,在 时间内,甲、乙
运动方向相同,选项C错误。
. .
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练变式3 甲、乙两个物体在同一直线上运动,其 图像如图1-4-10所示。关于两
物体的运动情况,下列说法正确的是( )
B
图1-4-10
A.在 内,甲、乙两物体的加速度大小相等,方向相反
B.前 内甲通过的路程更大
C.甲在内的加速度小于乙在 内的加速度
D.甲、乙两物体的运动方向一直相同
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32
【解析】根据图像的斜率表示加速度可知,在 内,甲、乙两物体的加速
度大小相等,方向相同,A错误;前内,甲通过的路程 ,
乙通过的路程,所以前 内甲通过的路程
更大,B正确;甲物体在内的加速度大小为 ,乙物体
在内的加速度大小为,故 ,C错误;甲物
体的速度一直为正,甲物体一直沿正方向运动,乙物体在前 内速度为正,之后为
负,则乙在 内沿正方向运动,之后沿负方向运动,故D错误。
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考向追踪
考向 考查与加速度和速度有关的分析及计算
例7 [多选](全国卷高考题改编)一物体做匀变速直线运动(表示加速度不变的运动,
将在本书第二章详细讲解。),某时刻速度的大小为, 后速度的大小变为
。在这 内该物体的( )
AD
A.速度变化量的大小可能大于 B.速度变化量的大小一定为
C.加速度的大小一定为 D.加速度的大小可能大于
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【解析】以初速度方向为正方向,当末速度方向为正时,有, ,
则,;当末速度方向为负时,有, ,则
, 。由以上分析可知正确选项应为A、D。
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真题探源
命题探源 本题考查速度和加速度的矢量性及加速度的计算,强调理解能力和分析
推理能力。
素养探源 核心素养 考查途径
物理观念 由速度和加速度的矢量性考查对物理概念的理解。
科学思维 由于 后速度方向未知,故需分两种情况进行讨论,通过分
析计算,得出可能的速度变化量的大小和加速度的大小。
失分探源 本题给出“后速度的大小变为 ”,如果忽视速度的矢量性,很容
易认为只有, 这一种情况,从而错选B、C。
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练变式4 (上海高考题)一个小球运动的频闪照片如图1-4-11所示,下列说法一定正确
的是( )
图1-4-11
C
A.加速度向左 B.速度向左 C.加速度向右 D.速度向右
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38
图1-4-12
练变式5 [同源题](2026·江苏南通期末)如图1-4-12所示,足球沿
水平地面向右运动,以的速度击中立柱,被立柱以 的速
度向左弹回,球与立柱的作用时间为 ,该过程中足球的加速度
为( )
A
A.,水平向左 B. ,水平向右
C.,水平向左 D. ,水平向右
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