速度變化快慢的描述 加速度

2022-09-08 16:33:07 字數 4532 閱讀 8764

要點三、勻變速直線運動

要點詮釋:

(1)定義:

物體做直線運動的加速度大小、方向都不變,這種運動叫做勻變速直線運動.

(2)勻變速直線運動分為勻加速直線運動和勻減速直線運動.

取初速度方向為正方向時:

對勻加速直線運動,vt>v0,a>0,加速度為正,表示加速度方向與初速度方向相同.

對勻減速直線運動,vt<v0,a<0,加速度為負,表示加速度方向與初速度方向相反.

(3)勻變速直線運動的特點是:

①加速度大小、方向都不變.

②既然加速度不變,則相等時間內速度的變化一定相同(△v=a△t).

③在這種運動中,平均加速度與瞬時加速度相等.

要點四、從v-t圖象看加速度

要點詮釋:

(1)如果速度均勻增加或減小,說明物體的加速度不變,這樣的直線運動,其v-t圖象為一直線;反之,也可說勻變速直線運動的速度圖象是一條傾斜的直線.圖甲為勻加速直線運動的v-t圖象,圖乙為勻減速直線運動的v-t圖象.

直線的斜率表示加速度,即a=k(斜率).可從圖象上求出加速度的大小和方向.

由圖甲可知

由圖乙可知,負號表示加速度與初速度方向相反.

因此可根據勻變速直線運動的v-t圖象求其加速度.

(2)如果速度變化不均勻,說明物體的加速度在變化,其v-t圖象為一曲線(如圖所示).曲線上某時刻的切線的斜率大小表示該時刻的瞬時加速度大小.切線斜率的正、負表示加速度方向.

要點五、如何判斷物體做的是加速運動還是減速運動

要點詮釋:

判斷物體是加速運動還是減速運動的方法有兩個:第一,根據v-t圖象,看隨著時間的增加,速度的大小如何變化.若越來越大,則做加速運動,反之則做減速運動;第二,根據加速度方向和速度方向間的關係.只要加速度方向和速度方向相同,就是加速;加速度方向和速度方向相反,就是減速.這與加速度的變化和加速度的正、負無關.

可總結如下:

要點六、對加速度理解的十個「不一定」

要點詮釋:

(1)物體的速度大,加速度不一定大.

(2)物體的速度很小,加速度不一定很小.

(3)物體的速度為零,加速度不一定為零.

(4)物體的速度變化大,加速度不一定大.

物體的加速度,加速度的大小由公式中的分子和分母共同決定.速度大,也不一定大.速度變化△v=a△t,△v很大不一定是a很大.如果物體的速度變化很大,但是發生這一變化所用的時間很長,那麼可能很小,也就是說加速度可能很小.

(5)負加速度不一定小於正加速度.

(6)加速度為負,物體不一定做減速運動.

物體的加速度為負,表示加速度的方向與規定的正方向相反,若物體的速度方向也與規定的正方向相反,那麼加速度的方向與速度方向相同,物體做加速運動.只要加速度與速度同向,物體就做加速運動.可見,「正」的加速度不一定表明物體做加速運動,「負」的加速度也不一定表明物體做減速運動.

(7)加速度不斷減小,物體的速度不一定減小.

(8)加速度不斷增大,物體的速度不一定增大.

非勻變速直線運動,加速度增大,反映速度變化更快,但可能是增加得更快,也可能是減小得更快.千萬不能認為加速度增大,速度一定增大,加速度減小,速度也減小.判斷速度是否增大的方法是看物體加速度的方向與速度的方向是否相同,若二者方向相同,則物體速度一定增大;若二者方向相反,則物體速度一定減小.

(9)物體速度大小不變,加速度不一定為零.

加速度是描述物體速度變化快慢的物理量,速度是向量,既有大小又有方向,除靜止和勻速直線運動外,任何其他形式的運動,物體的速度總是變化的,速度大小改變、速度方向改變或者速度大小和方向均改變,一句話,只要物體運動的速度變化了,物體的加速度就不為零.如做勻速圓周運動的物體,速度大小不變,但是方向時刻在改變,所以仍有加速度.

(10)加速度方向不一定與速度在同一直線上.

加速度是向量,加速度的方向與速度增量方向相同,即與△t=vt-v0的方向相同,其方向與速度方向之間並無確定關係.物體做直線運動,若vt>v0(如圖所示),則△v的方向與v0方向相同,即加速度a的方向與v0方向相同,物體做加速運動;若vt<v0(如圖b),則△v的方向與v0方向相反,物體做減速直線運動.

以後我們還會學習曲線運動,物體運動速度大小改變,方向也要改變.加速度方向與速度方向既不相同,也不相反.如做平拋運動的物體,加速度的方向與速度方向不在同一直線上.

【典型例題】

型別一、關於加速度概念的理解

例1、乙隻足球以10m/s的速度沿正東方向運動,運動員飛起一腳,足球以20m/s的速度向正西方向飛去,運動員與足球的作用時間為0.1s,求足球獲得加速度的大小和方向.

【答案】300m/s2 向西

【解析】對於足球,初、末速度方向相反,求解時應確定正方向.

正方向是人為規定的,通常取初速度的方向為正方向.規定正東方向為正方向,則v0=10m/s,vt=-20m/s.

由得加速度,「-」號表示加速度的方向向西.

另解:若規定正西方向為正方向,則v0=-10m/s,vt=20m/s.

由得加速度,加速度方向向西.

【總結昇華】解題結論與正方向的規定無關.設好正方向,準確表達各物理量,按步驟做題,逐漸養成清晰、嚴密的思維習慣.

舉一反三

【變式1】速度與加速度的關係,下列說法中正確的是( )

a.速度變化得越多,加速度就越大

b.速度變化得越快,加速度就越大

c.加速度方向保持不變,速度方向也保持不變

d.加速度大小不斷變小,速度大小也不斷變小

【答案】b

【解析】「速度變化得越多」是指△v越大,但若所用時間t也很大,則△v/t就不一定大,故a錯.「速度變化得越快」是指速度的變化率△v/t越大,即加速度a越大,b正確.加速度方向保持不變,速度方向可能變,也可能不變,當物體做減速直線運動時,v=0以後就可能反向運動,故c錯.物體在運動過程中,若加速度的方向與速度方向相同.儘管加速度在變小,但物體仍在加速,直到加速度a=0時,速度達到最大,故d錯.

【總結昇華】加速度與速度的關係:加速度與速度無必然的聯絡.即:速度大的物體加速度不一定大,速度小的物體加速度不一定小,速度為零的物體加速度不一定為零.

高畫質課程:速度變化快慢的描述——加速度 12頁】

【變式1】速度為15m/s的物體,經過20秒後停止運動。求物體的加速度。

【答案】-7.5m/s2 方向與初速度方向相反

型別二、速度v、速度變化量△v、加速度a的比較

例2、速度與加速度的關係,下列說法中正確的是( )

a.速度變化得越多,加速度就越大

b.速度變化得越快,加速度就越大

c.加速度方向保持不變,速度方向也保持不變

d.加速度大小不斷變小,速度大小也不斷變小

【答案】b

【解析】「速度變化得越多」是指越大,但若所用時間t也很大,則就不一定大,故a錯.「速度變化得越快」是指速度的變化率越大,即加速度a越大,b正確.加速度方向保持不變,速度方向可能變,也可能不變,當物體做減速直線運動時,v=0以後就可能反向運動,故c錯.物體在運動過程中,若加速度的方向與速度方向相同.儘管加速度在變小,但物體仍在加速,直到加速度a=0時,速度達到最大,故d錯.

【總結昇華】加速度與速度的關係:加速度與速度無必然的聯絡.即:速度大的物體加速度不一定大,速度小的物體加速度不一定小,速度為零的物體加速度不一定為零.

舉一反三

【高畫質課程:速度變化快慢的描述——加速度 15頁】

【變式1】乙個質點做直線運動,初速度的大小為2m/s,末速度的大小為4m/s,則( )

a.速度改變量的大小可能是6m/s

b.速度改變量的大小可能是4m/s

c.速度改變量的方向可能與初速度方向相同

d.速度改變量的方向可能與初速度方向相反

【答案】acd

【高畫質課程:速度變化快慢的描述——加速度 16頁】

【變式2】雨滴從高空下落,由於空氣阻力作用,其加速度逐漸減小,直到為零,在此過程中雨滴的運動情況是

a.速度不斷減小,加速度為零時,速度最小

b.速度不斷增大,加速度為零時,速度最大

c.速度一直保持不變

d.速度的變化率越來越小

【答案】bd

型別三、關於勻變速直線運動的理解

例3、在勻變速直線運動中,下列說法正確的是( )

a.相同時間內的位移變化相同

b.相同時間內速度變化相同

c.相同時間內加速度變化相同

d.相同路程內速度變化相同

【答案】b

【解析】勻變速直線運動是加速度不變的運動,選項c錯誤;由加速度的定義知,即相同時間內速度的變化相同,b正確;若相同時間內位移變化相同,則不變,即速度不變,這屬於勻速直線運動,不是勻變速直線運動,故a、d錯誤.

【總結昇華】理解勻變速直線運動的定義是解題的關鍵.

舉一反三

【高畫質課程:速度變化快慢的描述——加速度 14頁】

【變式1】物體做勻加速直線運動,已知加速度為2m/s2,那麼在任意ls內( )

a.物體的末速度一定等於初速度的2倍

b.物體的末速度一定比初速度大2m/s

c.物體的初速度一定比前ls的末速度大2m/s

d.物體的末速度一定比前1s的初速度大4m/s

【答案】bd

【變式2】一質點自原點開始在x軸上運動,初速度v0>0,加速度a>0,當a值不斷減小直至為零時,質點的( )

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