第1章 第4节 加速度-【学霸笔记·同步精讲】2026-2027学年高中物理必修第一册教师用配套课件(鲁科版)
2026-09-10
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教辅
摘要:
该高中物理课件聚焦加速度概念,系统涵盖定义式、方向意义及运动判断,通过汽车碰撞测试情境和车辆速度变化探究导入,衔接速度知识,以类比和实例构建学习支架。
其亮点在于融合科学思维与物理观念,通过对比表格明晰速度、速度变化量与加速度关系,结合小球碰撞、F1赛车等典例及分层训练,助学生深化理解,教师可利用检测题提升教学效率。
内容正文:
第4节 加速度
物理观念:(1)理解加速度的概念,知道其方向的意义。知道加速度与速度和速度变化量的区别。(2)能依据速度和加速度的方向关系判断物体的运动情况
科学思维:(1)会用加速度的定义式解答有关问题。(2)通过图片、课件掌握对生活实例中运动物体速度变化快慢的感受,用类比的方法探究推理,培养学生运用类比的学习方法
素养目标
01
基础知识落实
02
核心要点突破
目 录
03
教学效果检测
04
课时作业
01
PART
基础知识落实
目 录
知识点一 加速度
1. 定义:在物理学中,物体运动速度的 跟发生这一变化所用
之比,称为物体运动的加速度,通常用字母a表示。
2. 表达式:a=(v0为初速度,vt为末速度)。
3. 单位:在国际单位制中,加速度的单位是米/秒2,符号为 或m·s
-2,读作“米每二次方秒”。
4. 物理意义:用加速度来描述物体运动速度变化的快慢。
5. 加速度的分类: 加速度和 加速度。
变化
时
间
m/s2
平均
瞬时
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目 录
知识点二 加速度的方向
1. 矢量性:加速度是 ,既有大小,也有方向。
2. 加速度的方向:加速度的方向与 的方向相同。
3. 加速度与速度方向的关系
在直线运动中
矢量
速度变化
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【情境思辨】
在某次汽车碰撞测试中,汽车高速直线行驶,碰撞障碍物后在极短的时间内停下,而车内后排未系安全带的假人像炮弹出膛般“飞向”前排。请根据以上信息,判断以下说法的正误:
(1)汽车碰撞到障碍物之前的加速阶段,汽车速度变化量的方向与速度
方向相同。 ( √ )
√
(2)汽车碰撞到障碍物之后到停下来的过程中,汽车加速度的方向与速
度方向相反。 ( √ )
(3)汽车碰撞到障碍物之后到停下来的过程中,假人的加速度比汽车大。 ( × )
√
×
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目 录
02
PART
核心要点突破
目 录
要点一 加速度的理解及计算
【探究】
下表列出了三种车辆起步后的速度变化情况。
初速度 时间 末速度
自行车 0 5 s 4 m/s
小型轿车 0 20 s 30 m/s
旅客列车 0 100 s 40 m/s
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(1)哪种车辆速度变化大?哪种车辆速度增加得快?
提示:旅客列车;小型轿车。
(2)三种车辆的加速度分别为多大?
提示:a自=0.8 m/s2;a轿=1.5 m/s2;a列=0.4 m/s2。
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【归纳】
1. 速度、速度变化量、加速度的比较
项目
比较 速度v 速度变化量Δv 加速度a
定义 位移与所用时间的比值 末速度与初速度的差值 速度变化量与时间比值
表达式 v= Δv=vt-v0 a=
单位 m/s m/s m/s2
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目 录
项目
比较 速度v 速度变化量Δv 加速度a
方向 瞬时速度方向为物体运动的方向 由初、末速度决定,与v的方向不一定相同 与Δv的方向相同,与v
的方向不一定相同
物理意义 表示物体运动的快慢和方向 表示物体速度变化的大小和方向 表示物体速度变化的快
慢和方向
大小关系 a与v、Δv三者的大小没有必然联系,其中一个物理量越大时,
其余两个物理量不一定越大
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2. 加速度的计算
(1)公式a==是矢量式,速度、速度的变化量、加速度皆为矢
量。应用该公式解题时要先规定好正方向,vt、v0的方向与规定的正方向相
同时取正值,相反时取负值。
(2)注意根据计算结果中加速度a的正、负来判定加速度的方向。
(3)利用加速度定义式求解的加速度一定是该过程的平均加速度,只有
速度均匀变化时,平均加速度才等于瞬时加速度。
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【典例1】 小球以v1=3 m/s的速度水平向右运动,碰到墙壁经Δt=0.01 s
后以v2=2 m/s的速度沿同一直线反向弹回,如图所示。小球在这0.01 s内
的平均加速度的大小和方向为( )
A. 100 m/s2,方向水平向右
B. 100 m/s2,方向水平向左
C. 500 m/s2,方向水平向左
D. 500 m/s2,方向水平向右
√
解析:规定向右为正方向,则小球的平均加速度为a== m/s2
=-500 m/s2,所以平均加速度的大小为500 m/s2,方向水平向左,故
C正确。
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目 录
1. 〔多选〕由a=可知( )
A. a与Δv成正比
B. 物体的加速度大小由Δv决定
C. 加速度的方向与Δv的方向相同
D. 加速度的大小为
解析:物体的加速度表示速度变化的快慢和方向,与速度的变化量Δv无关,A、B错误,D正确;加速度的方向与速度变化量Δv的方向相同,C正确。
√
√
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2. 〔多选〕一物体做匀变速直线运动,某时刻速度大小为4 m/s,1 s后速
度的大小变为10 m/s,在这1 s内该物体的( )
A. 加速度的大小为6 m/s2,方向与初速度的方向相同
B. 加速度的大小为6 m/s2,方向与初速度的方向相反
C. 加速度的大小为14 m/s2,方向与初速度的方向相同
D. 加速度的大小为14 m/s2,方向与初速度的方向相反
√
√
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解析:若初、末速度方向相同时,则a== m/s2=6 m/s2,方向与初速度的方向相同,A正确,B错误;若初、末速度方向相反时,则a== m/s2=-14 m/s2,方向与初速度的方向相反,C错误,D正确。
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要点二 加速度对物体运动的影响
【探究】
结合图甲、乙所示的两种情景分析。
(1)两小车的速度如何变化?为什么?
提示:图甲中加速度的方向与速度方向相同,小车速度越来越大,做加速
运动;图乙中加速度的方向与速度方向相反,小车速度越来越小,做减速
运动。
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(2)若物体的加速度逐渐减小,速度一定减小吗?若物体的加速度逐渐
增大,速度一定增大吗?
提示:不一定。若加速度a与初速度v0同向,则物体做加速直线运动,这时
若a逐渐减小,说明v增加得慢了;若加速度a与初速度v0反向,则物体做减
速直线运动,这时若a逐渐增大,说明v减小得快了。
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【归纳】
判定物体是加速还是减速,看加速度的方向与速度方向是相同还是相
反;判定物体速度是否均匀变化,看加速度是否恒定不变。
判定物体是加速还是
减速 a、v同向,v增大(加速运动) a不变,v均匀增大
a增大,v增大得越来越快
a减小,v增大得越来越慢
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目 录
判定物体是加速还是减速 a、v反向,v减小(减速运动) a不变,v均匀减小
a增大,v减小得越来越快
a减小,v减小得越来越慢
a=0,v不变,物体做匀速直线运动
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目 录
【典例2】 一质点自原点开始在x轴上运动,初速度v0>0,加速度a>0,
a值不断减小直至为零的过程中,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
√
解析: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,相同时间内速度的
增加量变小,即速度的增大变慢了;当a=0时,速度达到最大值,此后以
该最大速度做匀速直线运动,位移不断增大,C正确。
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目 录
【拓展训练】
在【典例2】中,若加速度a大小不变,则根据下列给出的速度和加速度的
正负,判断运动性质:
(1)v0>0,a<0;
答案:见解析
解析:沿x轴正方向做减速运动。
(2)v0<0,a>0;
解析:沿x轴负方向做减速运动。
(3)v0<0,a<0。
解析:沿x轴负方向做加速运动。
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目 录
要点回眸
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目 录
03
PART
教学效果检测
目 录
1. 〔多选〕关于速度、速度的变化量、加速度,下列说法正确的是( )
A. 加速度是速度的变化率,描述速度变化的快慢,加速度大,说明速度
变化量大
B. 加速度与速度、速度的变化量的大小没有必然关系
C. 加速度的方向总是和速度变化量的方向相同
D. 加速度为负值,说明速度朝负向增加,物体在做减速运动
√
√
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目 录
解析:加速度是描述速度变化快慢的物理量,是速度的变化率,加速度大说明速度变化得快,是速度变化率大,而不是速度变化量大,加速度的定义式a=是个矢量式,所以加速度的方向总是和速度变化量的方向相同,A错误,B、C正确;加速度为负值,说明速度朝负向增加,当物体的速度变为负向,则物体做加速运动,D错误。
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目 录
2. 梦天实验舱中宇航员用毛巾加工成球拍,可将水做成的“乒乓球”弹
开,当水球以速率v1飞来时,航天员若将其以v2的速率反向击回,在水球
与球拍作用的时间Δt内,下列说法正确的是( )
A. 水球的速度变化量为v2-v1
B. 水球的加速度为
C. 水球加速度方向与速度变化量方向相反
D. 水球加速度方向与初速度方向相反
解析:设水球飞来的速度方向为正方向,则水球的速度变化量为Δv=-v2-v1,A错误;水球的加速度为a==,方向与速度变化量方向相同,与初速度方向相反,B、C错误,D正确。
√
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目 录
3. 甲、乙两物体在同一水平面上做速度均匀变化的直线运动,甲做加速运
动,经过1 s速度由5 m/s增加到10 m/s;乙做减速运动,经过8 s速度由20
m/s减小到0。比较甲、乙的运动可知( )
A. 甲的速度变化量较大,甲的加速度较大
B. 甲的速度变化量较大,乙的加速度较大
C. 乙的速度变化量较大,甲的加速度较大
D. 乙的速度变化量较大,乙的加速度较大
√
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解析:甲做加速运动,速度变化量为vt甲-v0甲=10 m/s-5 m/s=5 m/s,加速度a甲==5 m/s2,乙的速度变化量为vt乙-v0乙=0-20 m/s=-20 m/s,加速度a乙==-2.5 m/s2,负号表示方向,不表示大小,所以乙的速度变化量较大,甲的加速度较大,C正确,A、B、D错误。
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4. 如图所示,世界一级方程式(F1)比赛过程中,处于第一名的赛车进站
加油,该赛车进站时一直做减速运动,平均加速度为30 m/s2,出站时一直
做加速运动,平均加速度为45 m/s2,加油时间为6 s,进站前和出站后在赛
道上的速度均为90 m/s,则该赛车从进站到出站所用时间是多少?
答案:11 s
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解析:减速过程,若以初速度方向为正方向,则初速度为90 m/s,末速度
为0,加速度为-30 m/s2,
所需时间t1===3 s
加速过程,若以末速度方向为正方向,则初速度为0,末速度为90 m/s,加
速度为45 m/s2,
所需时间t2===2 s
所以赛车从进站到出站所用时间t=t1+t2+6 s=11 s。
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04
PART
课时作业
目 录
1. 〔多选〕北京时间2023年5月30日6时42分,神舟十六号载人飞行任务航
天员乘组出征仪式在酒泉卫星发射中心问天阁圆梦园广场举行。下列有关
火箭加速的描述正确的是( )
A. 火箭点火后,速度变化越快,则加速度越大
B. 火箭发射瞬间,速度为零,加速度不为零
C. 火箭的速度变化量越大,加速度越大
D. 火箭的速度很大,加速度可能很小
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目 录
解析:加速度是描述物体速度变化快慢的物理量,速度变化越快,则加速度越大,速度变化量越大,加速度不一定越大,A正确,C错误;火箭发射瞬间,要从静止开始向上加速,故速度为零,加速度不为零,B正确;火箭的速度很大,加速度可能为零,可能很大,也可能很小,故D正确。
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2. 〔多选〕(2025·高一上福建厦门期中)下列运动可能发生的是( )
A. 物体运动的速度等于0,而加速度却不等于0
B. 加速度方向不变,而速度方向改变
C. 速度向东正在增大,加速度向西正在减小
D. 两物体相比,一个物体的速度变化比较快,而加速度却比较小
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解析:物体运动的速度等于0,而加速度却不等于0,可能发生,如汽车刚启动时,故A正确;加速度方向不变,而速度方向改变,可能发生,如物体做匀变速运动正向减速到零后反向加速,故B正确;速度向东正在增大,加速度向西正在减小,不可能发生,因为加速度与速度方向相反,速度一定减小,不可能增大,故C错误;两物体相比,一个物体的速度变化比较快,而加速度却比较小,不可能发生,因为加速度是描述物体速度变化快慢的物理量,速度变化快,则加速度大,故D错误。
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目 录
3. (2025·福建莆田二中期中)下列关于加速度表达式a=的说法,正确
的是( )
A. 由a=求得的加速度是Δt时间内的平均加速度
B. Δv的方向不一定与加速度a的方向相同
C. Δv叫作速度的变化率
D. 加速度a与Δv成正比,与Δt成反比
解析: 由a=求得的加速度是Δt时间内的平均加速度,故A正确;Δv
的方向一定与加速度a的方向相同,故B错误;Δv叫作速度的变化量,故C
错误;加速度a由物体本身的运动情况决定,与Δv和Δt均无关,故D错误。
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4. 如图所示,我国自主研制的“蛟龙”号潜水器在某次完成任务后竖直上
浮,在某段时间内可视为减速上浮,若在这段时间内4 s末的速度比2 s末的
速度小4 m/s,则“蛟龙”号在该段时间内的加速度大小为( )
A. 1 m/s2 B. 2 m/s2
C. 3 m/s2 D. 4 m/s2
解析:a== m/s2=-2 m/s2,即“蛟龙”号在该段时间内的加速
度大小为2 m/s2,故B正确,A、C、D错误。
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5. 一辆汽车沿平直公路向东行驶,如图所示的是该汽车的速度计,在汽车
内的观察者观察速度计指针的变化,开始时指针指在如图甲所示的位置,
经过8 s后指针指到如图乙所示的位置,以汽车行驶方向为正方向,假设汽
车的加速度恒定,那么它的加速度约为( )
A. 11 m/s2 B. -5.0 m/s2
C. 1.4 m/s2 D. -1.4 m/s2
√
解析:由题图甲、乙可知汽车的初速度v0=60 km/h= m/s,末速度vt=20 km/h= m/s。由加速度的定义式得a=≈-1.4 m/s2,故选项D正确。
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6. (2025·高一上福建泉州期中)如图所示,在一次蹦床比赛中,运动员
从高处自由落下,以大小为8 m/s的速度沿竖直方向着网,与网作用后,沿
着竖直方向以大小为10 m/s的速度弹回,已知运动员与网接触的时间Δt=
1.0 s,那么运动员在与网接触的这段时间内平均加速度的大小和方向分别
为( )
A. 2.0 m/s2;竖直向下
B. 8.0 m/s2;竖直向上
C. 18.0 m/s2;竖直向上
D. 10.0 m/s2;竖直向下
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解析:规定竖直向下为正方向,v1方向与正方向相同,v2方向与正方向相反,根据加速度定义式得a== m/s2=-18 m/s2,负号表示与正方向相反,即平均加速度大小为18.0 m/s2,方向竖直向上。故选C。
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7. 汽车的初速度是v1,经过一段时间后速度变为v2,用Δv表示Δt时间内速
度的变化量,为了在图中表示加速度a,我们以初速度v1的箭头端为起点,
以后来的速度v2的箭头端为终点,作出一个新的箭头,表示速度的变化量
Δv,则下列图中能正确表示汽车做减速运动的是( )
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解析:汽车的速度变化量的方向与初速度方向相同,汽车做加速运动,故A错误;汽车加速度的方向与速度变化量的方向相同而不是相反,故B、C均错误;汽车的初速度大于末速度,速度变化量的方向与初速度方向相反,加速度方向与速度变化量方向相同,故D正确。
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8. 〔多选〕如图所示,物体以5 m/s的初速度沿光滑的斜面向上做直线运
动,经过 2 s 速度大小变为3 m/s,则物体的加速度可能为( )
A. 1 m/s2,方向沿斜面向上
B. 1 m/s2,方向沿斜面向下
C. 4 m/s2,方向沿斜面向下
D. 4 m/s2,方向沿斜面向上
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解析:取初速度方向为正方向,则v0=5 m/s。若2 s 后的速度方向沿斜面向上,vt=3 m/s,则a=== m/s2=-1 m/s2,即加速度大小为1 m/s2,方向沿斜面向下,选项A错误,B正确;若2 s后的速度方向沿斜面向下,vt=-3 m/s,则a=== m/s2=-4 m/s2,即加速度大小为4 m/s2,方向沿斜面向下,选项C正确,D错误。
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9. 甲、乙两个物体在同一直线上沿南北方向运动,且规定向南为正方向,
它们的加速度分别为a甲=2 m/s2、a乙=-2 m/s2。对甲、乙运动的描述,下
列说法正确的是( )
A. 甲的加速度大于乙的加速度
B. 甲一定向南运动,乙一定向北运动
C. 甲不一定做加速运动
D. 甲、乙在相等时间内的速度变化相同
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解析:加速度的正负表示方向,不表示大小,可知甲、乙的加速度大小相等,方向相反,故A错误。甲、乙的加速度方向相反,但是甲、乙的速度方向未知,故无法判断甲、乙的运动方向,故B错误。甲的加速度方向与速度方向不一定相同,故C正确。根据Δv=aΔt,可知甲、乙在相等时间内的速度变化大小相同,方向相反,故D错误。
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10. 两辆汽车沿平直公路运动,从某时刻开始计时,分别测量两辆车的速度大小,并记录在下表中。从表中数据可知在t=0到t=4 s的这段时间内( )
时刻t/s 0 1 2 3 4
汽车甲 v1/(m·s-1) 18.0 17.5 17.0 16.5 16.0
汽车乙 v2/(m·s-1) 9.8 11.0 12.2 13.4 14.6
A. 汽车甲相对计时起点的位移随时间减小
B. 汽车乙的速度随时间减小
C. 汽车甲的速度变化量比汽车乙的大
D. 汽车甲的加速度比汽车乙的小
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解析:由表格所给数据可以看出汽车甲的速度逐渐减小,但位移逐渐增大,选项A错误;汽车乙的速度随时间逐渐增大,选项B错误;0~4 s时间内汽车甲的速度变化量小、汽车乙的速度变化量大,选项C错误;由a=可知汽车甲的加速度小,汽车乙的加速度大,选项D正确。
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11. 足球运动员在罚点球时,球获得30 m/s的速度飞出。设脚与球作用时间
为0.1 s,球又在空中飞行0.3 s后被守门员挡出,挡出前的瞬间球的速度大
小仍为30 m/s,守门员双手与球接触的时间为0.1 s,且球被挡出后以10
m/s的速度沿原路弹回,求:
(1)罚点球的瞬间,球的加速度的大小;
答案:300 m/s2
解析:设初速度的方向为正方向,
由加速度公式a=得罚点球瞬间,球的加速度
a1== m/s2=300 m/s2。
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(2)守门员挡球瞬间,球的加速度的大小。
答案:400 m/s2
解析: 守门员挡球瞬间,球的加速度
a2== m/s2=-400 m/s2
负号表示加速度方向与初速度方向相反。
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12. 有些国家的交通管理部门为了交通安全,特别制定了死亡加速度为
500g(g取10 m/s2),以提醒世人,意思是如果行车加速度超过此值,将
有生命危险,那么大的加速度,一般情况下车辆是达不到的,但如果发生
交通事故时,将会达到这一数值。试问:
(1)一辆以72 km/h的速度行驶的货车与一辆以54 km/h的速度行驶的摩托
车相向而行发生碰撞,假设碰后摩托车驾驶员以72 km/h反向弹回,碰撞时
间为2.1×10-3 s,摩托车驾驶员是否有生命危险?
答案:有生命危险
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物理·必修第一册(LK)
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解析:两车碰撞过程中,取摩托车的初速度方向为正方向,摩托车驾驶员的速度变化量为
Δv=v2-v1=-72 km/h-54 km/h=-20 m/s-15 m/s=-35 m/s,
两车相碰撞时摩托车驾驶员的加速度为
a==≈-16 667 m/s2=-1 666.7g,1 666.7g>500g,因此摩
托车驾驶员有生命危险。
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(2)为了防止碰撞,两车的驾驶员同时紧急刹车,货车、摩托车急刹车
后停下来所需时间分别为4 s、3 s,货车的加速度与摩托车的加速度大小之
比为多少?
答案:1∶1
解析: 设货车、摩托车的加速度大小分别为a1、a2,根据加速度定义式得a1
=,a2=,
所以a1∶a2=∶= m/s2∶ m/s2=1∶1。
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