高中物理 运动的描述（二）第5节 学案1

运动的描述（二）第5节 【学习目标】1. 知道v、v、 的区别，掌握加速度的概念，认识加速度的矢量性。2. 能根据速度和加速度的方向关系判断物体的运动情况。3. 能根据vt 图象分析、计算加速度。知识点一 加速度典例探究典例1 关于速度和加速度的关系，下列说法正确的是()A物体的速度越大，加速度也越大B物体的速度为零时，加速度也为零C物体速度的变化量越大，加速度越大D物体速度变化越快，加速度越大典例2 由a 可知()Aa与v成正比B物体加速度大小由v决定Ca 的方向与v的方向相同D. 叫速度变化率，就是加速度典例3 物体的加速度为2 m/s2，表示该物体()A每秒运动2 mB每经过1 s，其速度增大2 m/sC每经过1 s，其速度变化大小为2 m/sD每经过1 s，其速度减小2 m/s知识点一 加速度 自主学习 1. 定义：加速度是 与发生这一变化所用时间的比值。 2. 定义式：a。3. 单位： ，符号是 或 。 4. 物理意义：加速度是表示速度变化 的物理量。5. 想一想：速度越大的物体，加速度一定越大吗？速度变化量越大的物体，加速度一定越大吗？名师点睛1. 含义：加速度等于速度的变化量和时间的比值。因而加速度是速度对时间的变化率。即单位时间内速度的变化：如a= 1m/s2表示物体每秒钟速度的变化量是1m/s。2对加速度概念的进一步理解：(1) a 是用比值定义法定义的物理量加速度a的大小与v、t大小无关，因此不能说a与v成正比，与t成反比；(2) 加速度a与速度v无直接关系 v大，a不一定大。比如：匀速飞行的飞机速度很大，但加速度却为零；v小，a也不一定小，如射击时火药爆炸瞬间，子弹的速度v可以看做零，这时加速度却很大。 速度变化v大，加速度a也不一定大，比如：列车由静止到高速行驶，速度变化量很大，但经历时间也长，所以加速度并不大。(3) 速度变化得快，即大，表示单位时间内速度变化大，加速度才大。知识点二 加速度的方向与速度方向的关系自主学习1. 加速度a的方向与 的方向相同，与速度方向 (填“有关”或“无关”)。 2. 加速运动中，加速度方向与速度方向 ；减速运动中，加速度方向与速度方向 。 3. 想一想：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？挑战自我典例4 一辆汽车正在公路上行驶，关于汽车的运动，下列说法正确的是() A. 汽车的速度改变量越大，加速度一定越大 B. 速度很大的汽车，其加速度可能很小，但不能为零 C. 某时刻汽车速度为零，其加速度可能很大 D. 汽车加速度很大时，其速度一定很大典例5 篮球以10 m/s的速度水平撞击篮板后以6 m/s的速度反向弹回，篮球与篮板的接触时间为0.1 s，则篮球在这段时间内的加速度为多大？加速度的方向如何？知识点二 加速度的方向与速度方向的关系典例探究典例1 若汽车的加速度方向与速度方向一致，当加速度减小时，则()A汽车的速度在减小B汽车的速度先增大后减小C当加速度减小到零时，汽车静止D当加速度减小到零时，汽车的速度达到最大【思路点拨】(1) 加速度表示物体速度变化的快慢，加速度减小时物体速度变化变慢。(2)速度增大还是减小取决于加速度与速度同向还是反向。名师点睛1. 加速度的大小决定物体速度变化的快慢. (1) 加速度大表示物体速度变化得快. (2) 加速度小表示物体速度变化得慢. 2. 加速度的方向与速度方向的关系决定物体是加速还是减速. (1) 加速度方向与速度方向相同时，物体做加速运动. (2) 加速度方向与速度方向相反时，物体做减速运动. 【学霸提醒】判断速度变化规律的方法1判断物体速度的大小变化，不必去管加速度的大小，也不用去管加速度大小的变化，只需看加速度的方向与速度的方向是否相同若加速度与速度的方向相同，则物体一定做加速直线运动；加速度与速度的方向相反，物体一定做减速直线运动。2判断物体速度变化的快慢，只需看加速度的大小，不用去管加速度的方向或速度的大小物体的加速度大，则表明物体的速度变化较快，加速度小则表明物体的速度变化较慢。【常见易错点】1认为速度越大，加速度越大，速度为零时没有加速度2认为速度变化越大，加速度越大，而忘记考虑时间典例2 根据给出的速度和加速度的正负，对下列运动性质的判断正确的是()Av00，a0，a0，物体做减速运动Cv00，物体做加速运动Dv00，a0，加速度a0，当a值不断减小直至为零时，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a0时，速度达到最大，位移不断增大 D. 速度不断减小，当a0时，位移达到最大值 知识点三从vt图象看加速度典例探究典例1 (多选) 如图所示是A、B两个物体做直线运动的vt图象，则下列说法中正确的是() A. 物体A做加速直线运动 B. 物体B做减速直线运动 C. 物体A的加速度大于物体B的加速度 D. 物体B的速度变化比物体A的速度变化快 典例2 某物体沿直线运动，其vt图象如图所示，下列说法正确的是()A. 第1 s内和第2 s内物体的速度方向相反 B. 第1 s内和第2 s内物体的加速度方向相反 C. 第3 s内物体的速度方向和加速度方向相反 D. 第2 s末物体的加速度为零 知识点三从vt图象看加速度自主学习1.vt图象中加速度的意义 (1) 图象意义：vt图象反映了运动物体的速度随 变化的关系. (2) 斜率意义：vt图象的斜率反映运动物体的 . 斜率的大小表示 的大小. 斜率的正负表示 .2想一想：在vt图象上有一条在t轴下方平行于t轴的直线表示物体做怎样的运动？加速度多大？名师点睛1利用vt图象分析加速度(1)vt图象的斜率表示加速度大小如图所示的vt图象中，图线的倾斜程度(斜率)ka，表示物体的加速度斜率越大，加速度越大；斜率越小，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正方向相同；斜率为负，表示加速度的方向与正方向相反。2从速度时间(vt)图象可以得到的信息(1) 物体运动的初速度，即图象中的纵轴截距。(2) 根据a 计算出加速度的大小。(3) 物体是加速运动，还是减速运动。(4) 物体在某一时刻的速度或物体达到某一速度所需要的时间。(5) 物体在某一段时间内的位移。典例3 (多选) 如图，是物体做直线运动的vt图象。由图可知，该物体() A.第1 s内和第3 s内的运动方向相反 B.第3 s内和第4 s内的加速度相同 C.第1 s内和第4 s内的加速度大小相等 D.3 s末速度方向和加速度方向都发生改变 答案与解析知识点一 加速度 自主学习1. 速度的变化量 2. 3. 米每二次方秒 m/s2 ms2 4. 快慢 5. 【答案】加速度是描述物体速度变化快慢的物理量，加速度等于速度变化量与发生这一变化量所用时间的比值；速度越大，可能是匀速直线运动，所以加速度不一定越大；速度变化量很大，由于不知道时间长短，所以无法确定物体加速度的大小。典例探究1.【答案】D2.【答案】CD【解析】 加速度的大小与v和t的比值有关，只知道v或t的大小，不能确定加速度的大小，A、B错；a的方向与v的方向相同，C对； 叫速度变化率，表示速度变化的快慢，也就是加速度，D对。3.【答案】C【解析】物体做变速运动，不同时间段内每1 s的位移不同，A错。仅凭所给条件不能确定物体是加速还是减速，B、D错。由vat得，每经过1 s，物体的速度变化量大小为2 m/s，C对。4.【答案】C【解析】 汽车的速度改变量越大，加速度不一定越大，因为加速度与速度改变量和时间间隔两个因素有关，选项A错误；速度很大的汽车，加速度可能很小，也可能为零，例如匀速行驶的汽车，选项B错误；汽车速度为零时，加速度可能很大，例如汽车刚启动时，选项C正确，D错误。5.【答案】160 m/s2方向与初速度的方向相反【解析】选取篮球的初速度方向为正方向，则初速度v010 m/s.因为末速度方向与规定的正方向相反，故末速度为v6 m/s.由加速度的定义式可得：am/s2160 m/s2。本题也可以选取末速度的方向为正方向，解出的加速度将为正值。知识点二 加速度的方向与速度方向的关系自主学习1. 速度变化v 无关 2. 相同 相反3. 【答案】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，只是说明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，只是说明v减小得快了。典例探究1.【答案】D2.【答案】D【解析】v00，a0，a0，a与v方向相同，物体做加速运动，B错误；v00，a与v方向相反，物体做减速运动，C错误；v00，a0，加速度a0，即速度和加速度同向，不管加速度大小如何变化，速度都是在增加的，当加速度减小时，相同时间内速度的增加量减小，当a0时，速度达到最大值，位移不断增大。知识点三从vt图象看加速度自主学习1.（1）时间 （2） 加速度 加速度 加速度的方向 2. 在t轴下方平行于t轴的直线表示物体做匀速直线运动，方向与规定的正方向相反，其加速度为零。典例探究1.【答案】AD【解析】 由两物体的vt图象可知，两物体速度的大小都在增大，都在做加速运动，A对，B错。物体A的加速度为1 m/s2，物体B的加速度为2 m/s2，所以物体B的加速度大于物体A的加速度，从而物体B的速度变化比物体A的速度变化快，C错，D对。2.【答案】B3.【答案】BC 【解析】第1 s内和第3 s内的速度均为正值，方向相同，选项A错误；vt图象的斜率代表加速度，第3 s内和第4 s内斜率相同，所以加速度相同，选项B正确；第1 s内、第4 s内加速度大小为a1 m/s2，故选项C正确。第3 s末速度方向发生改变，但加速度方向不变，故选项D错误。 课堂小测1下列说法中的“快”，指加速度较大的是()A小轿车比大卡车启动得快B协和式客机能在两万米高空飞行得很快C乘汽车从烟台到济南，如果走高速公路能很快到达D汽车在紧急刹车的情况下，能够很快地停下来2.关于速度和加速度的关系，下列说法中正确的是() A. 速度变化得越多，加速度就越大 B. 速度变化得越快，加速度就越大 C. 加速度的方向保持不变，速度的方向也保持不变 D. 加速度大小不断变小，速度大小也不断变小 3一辆汽车沿平直公路向东行驶，如图所示是该汽车的速度计，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后指针指示到如图乙所示的位置，那么它的加速度约为()甲 乙A11 m/s2B5.0 m/s2 C1.4 m/s2 D1.4 m/s24. 物体M的加速度是3 m/s2，物体P的加速度为5 m/s2，下列说法正确的是()A物体M的加速度比物体P的加速度大B物体P的速度变化比物体M的速度变化快C物体M的速度一定在增大D物体P的速度可能在减小5.雨滴从高空由静止下落，由于空气阻力作用，其加速度逐渐减小，直到变为零，在此过程中雨滴的运动情况是()A速度不断减小，加速度为零时，速度最小 B速度不断增大，加速度为零时，速度最大C位移越来越小 D速度变化率越来越大6(多选)如图所示为甲、乙两物体的速度随时间变化的图象，据图可知()A甲一定比乙的加速度大B甲一定比乙的加速度小C甲可能比乙的加速度大D由于两图象不在同一坐标系内，又没有数据和单位，故无法比较甲、乙的加速度大小7.(多选) 某物体沿直线运动，其vt图象如图所示，则下列说法中正确的是()A前3 s内速度与加速度方向相同，物体做加速运动B第5 s内速度与加速度方向相反，物体做减速运动C第6 s内速度与加速度方向相同，物体做加速运动D第6 s内速度与加速度方向相反，物体做减速运动8一物体做直线运动，其vt图象如图156所示，从图中可以看出，以下说法正确的是()A只有02 s内加速度与速度方向相同B56 s内物体的加速度为3 m/s2C46 s内物体的速度一直在减小D02 s和56 s内加速度的方向与速度方向均相同9. 甲、乙两个物体在同一直线上运动，它们的vt图象如图5所示，则在t1时刻()A甲、乙运动的速度大小相等，方向相反B甲、乙运动的速度大小相等，方向相同C甲、乙运动的加速度大小不等，方向相同D甲、乙运动的加速度大小不等，方向相反答案与解析1.【答案】AD2.【答案】B【解析】加速度是表示速度变化快慢的物理量，速度变化大，加速度不一定大，速度变化快，加速度一定大，A错，B对；速度的方向与加速度的方向无必然关系，C错；加速度大小不断变小，速度一定变化，但不一定变小，D错。3.【答案】D【解析】由题图可知汽车的初速度v060 km/h16.7 m/s，末速度vt20 km/h5.6 m/s.由加速度的定义式得a m/s21.4 m/s2，故选D。4.【答案】BD【解析】 加速度是反映速度变化快慢的物理量，加速度大，速度变化快，加速度是矢量，正负表示加速度的方向，物体M的加速度小于物体P的加速度，所以物体P的速度变化快故A错误，B正确；判断物体做加速运动还是减速运动，是根据速度的方向与加速度的方向关系进行判断的，由于不知道初速度的方向，所以两物体的运动情况无法判断，故C错误，D正确。5.【答案】B【解析】 雨滴做加速直线运动，加速度减小，雨滴下落的速度增加的越来越慢；加速度为零时，雨滴的速度最大，A错，B对；雨滴一直下落，位移逐渐增大，C错。加速度即为速度变化率，加速度减小，故速度变化率减小，D错。6.【答案】CD7.【答案】ABC【解析】前3 s内速度随时间均匀增大，故物体做加速运动，速度与加速度同向，A正确第5 s内速度随时间减小，速度与加速度反向，物体做减速运动，B正确第6 s内速度随时间增大，速度与加速度同向，物体做加速运动，D错，C正确。8.【答案】D【解析】只要速度增大，加速度的方向与速度的方向就相同，由图可知，D正确，A错误由a m/s23 m/s2，B错误。由图可知，46 s内速度先减小后反向增大，C错误。9. 【答案】BD【解析】由题图知，两条直线的斜率大小不等，且一正一负，所以甲、乙在t1时刻速度相同，加速度大小不等，方向相反。