专题08 速度变化快慢的描述——加速度 专项训练—2026-2027学年高一上学期物理人教版必修第一册
2026-08-29
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摘要:
**基本信息**
以变化率概念为起点构建加速度认知体系,通过概念辨析与计算应用双模块实现知识逻辑递进,培养运动观念与科学推理能力。
**专项设计**
|模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|概念辨析|典例1-2|对比速度与加速度物理意义,区分变化量与变化率|变化率定义→加速度概念生成,建立速度变化快慢的量度认知|
|计算应用|典例3-5+4题|规定正方向,矢量运算求解加速度,关注速度方向与大小变化|加速度定义式→直线运动计算方法,强化标矢性与情境应用|
内容正文:
专题08 速度变化快慢的描述—加速度
必备知识
1 变化率
(1) 定义:表示单位时间的变化量。
(2) 计算公式:
(3) 物理意义:描述变化的快慢。
(4) 特别提醒:变化量 VS 变化率
· 变化量表示变化的多少,变化率表示变化的快慢。
· 变化量大,变化的一定多,但不一定快。
· 变化率大,变化的一定快,但不一定多。
2 加速度(速度变化率)
(1) 定义式:
(2) 单位:
(3) 物理意义:表示速度变化快慢的物理量。
(4) 标矢性:矢量,方向与方向相同。
3 计算直线运动中的加速度的方法
(1) 规定正方向;
(2) 计算;
(3) 根据计算加速度。
【典例1】小张同学在观看 F1 赛车比赛时,看到赛车一闪而过,感叹“真快啊”;当到了终点时,赛车突然刹车停住,小张又感叹“刹车也真快啊”。下列说法正确的是 ( )
A. 第一个“真快”是指速度大;第二个“真快”也是指速度大
B. 第一个“真快”是指速度大;第二个“真快”是指速度变化快
C. 第一个“真快”是指速度变化快;第二个“真快”也是指速度变化快
D. 第一个“真快”是指速度变化大;第二个“真快”也是指速度变化大
【典例2】有以下几种情景:①轿车在十字路口转弯,轿车仪表盘上速度计的示数不变;②点火后即将升空的火箭;③高速公路上沿直线高速行驶的卡车为避免事故紧急刹车;④运行的磁悬浮列车在轨道上高速行驶。下列对情景的分析和判断的说法中,正确的是 ( )
A. 汽车仪表盘上速度计的示数不变,说明汽车转弯时速度不变
B. 因火箭还没运动,所以加速度一定为零
C. 卡车紧急刹车的过程,速度变化很快,加速度很大
D. 高速行驶的磁悬浮列车因速度很大,所以加速度也一定很大
【典例3】如图所示,小球以 10 m/s 的速度水平撞向墙壁,碰到墙壁经 0.1 s 以后,以 8 m/s 的速度沿同一直线反弹回来。在小球与墙壁碰撞的过程中,平均加速度为 ( )
A. 20 m/s2,方向垂直墙壁向里
B. 20 m/s2,方向垂直墙壁向外
C. 180 m/s2,方向垂直墙壁向里
D. 180 m/s2,方向垂直墙壁向外
【典例4】(多选)物体做匀变速直线运动的初速度为 6 m/s,经过 10 s 速度的大小变为 20m/s,则加速度大小可能是 ( )
A. 0.8 m/s2 B. 1.4 m/s2 C. 2.0 m/s2 D. 2.6 m/s2
【典例5】(多选)无人机巡航是通过规划航线或实时操控实现多次往返飞行以完成特定任务的作业模式,目前已在军事、交通管理、航道监测等领域发挥重要作用。做匀变速直线运动的无人机,初速度为40 m/s,经过 10 s 速度的大小变为 20 m/s,则加速度大小可能是 ( )
A. 1.0 m/s2 B. 2.0 m/s2 C. 4.0 m/s2 D. 6.0 m/s2
1. (多选)一质点做加速度不变的直线运动,某时刻速度大小为 2 m/s,经 2 s 后,速度大小变为 4 m/s,则其加速度大小可能等于( )
A. B. C. D.
2.(多选)一物体做直线运动, 时刻速度大小为 1 m/s,4 s 后的速度大小为 5 m/s,则下列判断正确的是( )
A. 物体速度变化量大小 一定等于
B. 物体速度变化量大小 一定等于
C. 物体加速度 大小可能等于
D. 物体加速度 大小可能等于
3.(多选)如图所示,光滑小球以 3 m/s 的速度沿斜面运动,2 s 后,小球的速度大小为 1 m/s,则小球运动过程中的加速度可能是( )
A. 大小为 ,方向沿斜面向上
B. 大小为 ,方向沿斜面向下
C. 大小为 ,方向沿斜面向下
D. 大小为 ,方向沿斜面向上
4.(多选)2025 年女子水球世界杯总决赛,中国女子水球队奋力拼搏。若她将水平飞来的速度为 10 m/s 的水球以原速率水平打回,水球被击打过程的时间为 0.2 s,以初速度方向为正方向,在这段时间内水球的速度变化量 和平均加速度 为( )
A.
B.
C.
D.
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专题08 速度变化快慢的描述—加速度
必备知识
1 变化率
(1) 定义:表示单位时间的变化量。
(2) 计算公式:
(3) 物理意义:描述变化的快慢。
(4) 特别提醒:变化量 VS 变化率
· 变化量表示变化的多少,变化率表示变化的快慢。
· 变化量大,变化的一定多,但不一定快。
· 变化率大,变化的一定快,但不一定多。
2 加速度(速度变化率)
(1) 定义式:
(2) 单位:
(3) 物理意义:表示速度变化快慢的物理量。
(4) 标矢性:矢量,方向与方向相同。
3 计算直线运动中的加速度的方法
(1) 规定正方向;
(2) 计算;
(3) 根据计算加速度。
【典例1】小张同学在观看 F1 赛车比赛时,看到赛车一闪而过,感叹“真快啊”;当到了终点时,赛车突然刹车停住,小张又感叹“刹车也真快啊”。下列说法正确的是 ( )
A. 第一个“真快”是指速度大;第二个“真快”也是指速度大
B. 第一个“真快”是指速度大;第二个“真快”是指速度变化快
C. 第一个“真快”是指速度变化快;第二个“真快”也是指速度变化快
D. 第一个“真快”是指速度变化大;第二个“真快”也是指速度变化大
【解析】【答案】B
【详解】赛车一闪而过,表示速度快,突然停车刹住,表示速度变化快。故第一个“真快”是指速度大;第二个“真快”是指速度变化快;
故选B。
【典例2】有以下几种情景:①轿车在十字路口转弯,轿车仪表盘上速度计的示数不变;②点火后即将升空的火箭;③高速公路上沿直线高速行驶的卡车为避免事故紧急刹车;④运行的磁悬浮列车在轨道上高速行驶。下列对情景的分析和判断的说法中,正确的是 ( )
A. 汽车仪表盘上速度计的示数不变,说明汽车转弯时速度不变
B. 因火箭还没运动,所以加速度一定为零
C. 卡车紧急刹车的过程,速度变化很快,加速度很大
D. 高速行驶的磁悬浮列车因速度很大,所以加速度也一定很大
【答案】C
【详解】A.轿车在十字路口转弯,轿车仪表盘上速度计的示数不变表示汽车速度大小不变,但是速度的方向发生变化,速度是矢量,所以速度发生变化,A 错误;
B.点火后即将升空的火箭,由于受到向上巨大的冲力,根据牛顿第二定律得知,加速度不为零,B 错误;
C.根据加速度表示速度变化的快慢可知,轿车紧急刹车,速度变化很快,加速度很大,C 正确;
D.运动的磁悬浮列车在轨道上高速行驶,速度很大,加速度不一定很大,如匀速运动,加速度为零,D 错误。
故选 C。
【典例3】如图所示,小球以 10 m/s 的速度水平撞向墙壁,碰到墙壁经 0.1 s 以后,以 8 m/s 的速度沿同一直线反弹回来。在小球与墙壁碰撞的过程中,平均加速度为 ( )
A. 20 m/s2,方向垂直墙壁向里
B. 20 m/s2,方向垂直墙壁向外
C. 180 m/s2,方向垂直墙壁向里
D. 180 m/s2,方向垂直墙壁向外
【答案】D
【详解】以反弹的方向为正方向,由加速度的定义可得
即加速度大小为 180 m/s2,方向与正方向相同,即垂直墙壁向外,D 正确。
故选 D。
【典例4】(多选)物体做匀变速直线运动的初速度为 6 m/s,经过 10 s 速度的大小变为 20m/s,则加速度大小可能是 ( )
A. 0.8 m/s2 B. 1.4 m/s2 C. 2.0 m/s2 D. 2.6 m/s2
【答案】BD
【详解】若末速度与初速度同向,可知加速度为
若末速度与初速度反向,可知加速度为
即加速度大小可能为 1.4 m/s2,也可能为 2.6 m/s2。
故选 BD。
【典例5】(多选)无人机巡航是通过规划航线或实时操控实现多次往返飞行以完成特定任务的作业模式,目前已在军事、交通管理、航道监测等领域发挥重要作用。做匀变速直线运动的无人机,初速度为40 m/s,经过 10 s 速度的大小变为 20 m/s,则加速度大小可能是 ( )
A. 1.0 m/s2 B. 2.0 m/s2 C. 4.0 m/s2 D. 6.0 m/s2
【答案】BD
【详解】设初速度的方向为正方向,根据
后来 20 m/s 的速度方向可能与初速度方向相同,也可能相反。当两者方向相同时,加速度为
当两者方向相反时,加速度为
即加速度大小可能是 2.0 m/s2,也可能是 6.0 m/s2。故选 BD。
1. (多选)一质点做加速度不变的直线运动,某时刻速度大小为 2 m/s,经 2 s 后,速度大小变为 4 m/s,则其加速度大小可能等于( )
A. B. C. D.
【答案】AC
【详解】以向右为正方向,分情况讨论:
情况一:初速度向右,末速度也向右,物体做加速运动,即 ,
则
加速度大小为 。
情况二:初速度向左,末速度向右,物体先减速到零再反向加速,即 ,
则
加速度大小为 。
情况三:初速度向右,末速度向左,物体先减速到零再反向加速,即 ,
则
加速度大小为 。
情况四:初速度向左,末速度也向左,物体做加速运动,即 ,
则
加速度大小为 。
综上,其加速度大小可能为 或 。
故选 AC。
2.(多选)一物体做直线运动, 时刻速度大小为 1 m/s,4 s 后的速度大小为 5 m/s,则下列判断正确的是( )
A. 物体速度变化量大小 一定等于
B. 物体速度变化量大小 一定等于
C. 物体加速度 大小可能等于
D. 物体加速度 大小可能等于
【答案】CD
【详解】本题中只确定了初、末速度的大小,而没有确定初、末速度的方向。考虑到速度和加速度均是矢量,所以求解时应先规定正方向,分两种情况考虑。
规定初速度方向为正方向,则初速度
末速度可能为
也可能为
所以速度变化量分别为
或
故速度变化量的大小可能为 ,也可能为 ,A、B错误。
根据加速度的定义式
可得加速度大小可能为
或
故 C、D正确。
故选 CD。
3.(多选)如图所示,光滑小球以 3 m/s 的速度沿斜面运动,2 s 后,小球的速度大小为 1 m/s,则小球运动过程中的加速度可能是( )
A. 大小为 ,方向沿斜面向上
B. 大小为 ,方向沿斜面向下
C. 大小为 ,方向沿斜面向下
D. 大小为 ,方向沿斜面向上
【答案】BC
【详解】取沿斜面向上为正方向,初速度为
2 s 后速度大小为 1 m/s,则末速度可能为 ,也可能为
根据
当 时,
当 时,
可知加速度大小可能为 或 ,方向都沿斜面向下。
故选 BC。
4.(多选)2025 年女子水球世界杯总决赛,中国女子水球队奋力拼搏。若她将水平飞来的速度为 10 m/s 的水球以原速率水平打回,水球被击打过程的时间为 0.2 s,以初速度方向为正方向,在这段时间内水球的速度变化量 和平均加速度 为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】BD
【详解】以初速度方向为正方向,则初速度
水球被以原速率水平打回,所以末速度方向与初速度方向相反,大小仍为 10 m/s,即
则速度变化量为
故 A错,B对。
根据平均加速度的定义,
故 C错,D对。
故选 BD。
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