2019_2020学年高中物理第一章运动的描述5速度变化快慢的描述——加速度学案新人教版必修1.docx

5速度变化快慢的描述加速度学科素养与目标要求物理观念：1.理解加速度的概念，掌握速度、速度变化量、速度变化率的区别.2.能根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.能利用vt图象计算加速度的大小.2.通过加速度概念的建立过程和加速度定义式的得出过程，了解和体会比值定义法在科学研究中的应用一、加速度1物理意义：加速度是描述物体运动速度变化快慢的物理量2定义：加速度是速度的变化量与发生这一变化所用时间的比值3定义式：a.4单位：在国际单位制中，加速度的单位是米每二次方秒，符号是m/s2或ms2.二、加速度方向与速度方向的关系1加速度的方向：加速度是矢(选填“矢”或“标”)量，加速度的方向与速度变化量v的方向相同2加速度方向与速度方向的关系在直线运动中三、从vt图象看加速度1定性判断：vt图象的倾斜程度反映加速度的大小2.定量计算：如图1，在vt图象上取两点E(t1，v1)、F(t2，v2)，加速度的数值a.图11判断下列说法的正误(1)加速度是表示物体运动快慢的物理量()(2)物体速度变化越大，加速度越大()(3)物体A的加速度为2m/s2，物体B的加速度为3 m/s2，则A的加速度大于B的加速度()(4)物体的加速度是2m/s2，则该物体做加速运动()(5)在同一vt图象中，图线倾角越大，对应物体的加速度越大()2一辆汽车开始刹车时的速度为10 m/s，刹车后经5 s刚好停止运动，则汽车的加速度为_ m/s2.答案2一、对加速度的理解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05s14m/s小型轿车020s30m/s旅客列车0100s40m/s(1)哪种车辆速度变化大？哪种车辆速度增加得快？(2)三种车辆的加速度分别为多大？(3)由计算结果分析加速度与速度v、速度的变化量v有无必然联系答案(1)旅客列车速度变化大自行车速度增加得快(2)三种车辆的加速度分别是自行车a1m/s22.8 m/s2小型轿车a2m/s21.5 m/s2旅客列车a3m/s20.4 m/s2(3)加速度a与速度v、速度的变化量v无必然联系1v、v、意义的比较v描述物体运动的快慢；v描述运动速度变化的多少；描述运动速度变化的快慢(也叫速度对时间的变化率)2对加速度定义式a的理解a只是加速度a的定义式，不是决定式，加速度a与v、v没有必然的联系(1)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(2)速度变化量v大，加速度a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)大，表示单位时间内速度变化快(或速度的变化率大)，加速度才大例1(2018桂林市高一检测)关于速度、速度变化量、加速度，下列说法正确的是()A物体运动的速度变化量越大，加速度一定越大B某时刻物体速度为零，其加速度可能很大C速度很大的物体，其加速度有可能很小，但不能为零D加速度很大时，运动物体的速度一定很大答案B解析根据a知，速度变化量大，加速度不一定大，故A项错误；某时刻速度为零，速度变化可能很快，加速度可能很大，故B项正确；速度很大的物体，加速度可能很小，也可能为零，比如匀速直线运动，故C项错误；加速度很大的物体，速度变化很快，但是速度不一定大，故D项错误例2(2019淇滨高中月考)足球以8m/s的速度飞来，运动员把它以12 m/s的速度反向踢出，踢球时间为0.2s，设球飞来的方向为正方向，则足球在这段时间内的加速度是()A100m/s2B100 m/s2C20m/s2D20 m/s2答案A解析由题意知v18m/s，v212 m/s，根据加速度的定义式得am/s2100 m/s2，负号表示足球加速度方向与初速度方向相反，选项B、C、D错误，A正确加速度的计算(1)规定正方向一般选初速度v1的方向为正方向(2)判定v2的方向，确定v2的符号(3)利用公式a计算要注意速度反向情况下，速度变化量的计算针对训练1爆炸性的加速度往往是跑车的卖点如图2所示，某品牌跑车由静止加速至100 km/h，只需4.2s(结果保留三位有效数字)图2(1)求该品牌跑车的平均加速度大小；(2)假设普通私家车的平均加速度为3m/s2，求它由静止加速至100 km/h需要的时间答案(1)6.61m/s2(2)9.26s解析(1)v100km/hm/s27.78 m/s，平均加速度am/s26.61 m/s2；(2)所需时间ts9.26s.二、加速度方向与速度方向的关系如图3为蜻蜓、火箭的运动示意图图3图甲：以8m/s的速度飞行的蜻蜓能在0.7s内停下来图乙：火箭发射时10s内速度由0增加到100m/s.(1)计算蜻蜓和火箭加速度的大小并说明谁的速度变化快？(2)分析蜻蜓和火箭的加速度方向与速度方向的关系(3)试根据上述情景和问题讨论在直线运动中物体做加速运动或减速运动的条件是什么？答案(1)11.4m/s210 m/s2蜻蜓的速度变化快(2)蜻蜓的加速度方向与速度方向相反；火箭的加速度方向与速度方向相同(3)在直线运动中，当加速度方向与速度方向相同时，物体做加速运动；当加速度方向与速度方向相反时，物体做减速运动1加速度a的方向与速度的变化量v的方向相同，与速度v的方向无关2加速度的方向和速度的方向的关系决定物体的运动性质(1)加速度方向与速度方向相同时，v随时间的增加而增大，物体做加速直线运动两种情况如图4甲所示图4(2)加速度方向与速度方向相反时，v随时间的增加而减小，物体做减速直线运动两种情况如图乙所示(3)当a0时，v不随时间的增加而发生变化，物体做匀速直线运动例3一质点自原点开始在x轴上运动，初速度v00，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，位移达到最大值答案C解析由于初速度v00，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1物体存在加速度，表明物体在做变速运动，但不一定做加速运动2物体做加速运动还是做减速运动，不能根据加速度的正、负来判断，要根据加速度与速度的方向关系来判断三、从vt图象看加速度如图5所示是甲、乙两个质点的vt图象图5(1)根据图中数据求出它们的加速度的大小；(2)试说明vt图象中图线的“陡”和“缓”与加速度有什么关系？答案(1)a甲m/s22 m/s2a乙m/s21 m/s2(2)由(1)知甲的加速度大于乙的加速度，由图象可以直观地看出，甲的图线比乙的图线“陡”，所以通过比较图线的“陡”、“缓”就可以比较加速度的大小在同一个vt图象中，图线“陡”的加速度较大，图线“缓”的加速度较小1由图象计算或比较加速度(1)根据a(即图象的斜率)可确定加速度.的正负表示加速度方向，其绝对值表示加速度的大小(2)vt图线为倾斜直线时，表示物体的加速度不变，图线为曲线时表示物体的加速度变化如图6中物体的加速度在减小图62由vt图象判断速度的变化(如图7所示)(1)在0t0时间内，v0，物体做减速运动；(2)在tt0时间内，v0，a0，物体做加速运动图7例4某物体沿直线运动，其vt图象如图8所示图8(1)求出物体在01s内，13s内，35s内的加速度大小(2)下列说法正确的是_A第1s内和第2s内物体的速度方向相反B第1s内和第2s内物体的加速度方向相反C第4s内物体的速度方向和加速度方向相反D第3s末物体的加速度为零答案(1)2m/s21 m/s21m/s2(2)B解析(1)01s内a1m/s22 m/s213s内a2m/s21 m/s235s内a3m/s21 m/s2(2)第1s内、第2s内纵坐标为正，速度方向相同且均为正向，A错误；根据斜率的正负，第1s内加速度为正向，第2s内加速度为负向，B正确；第4s内速度为负向，加速度为负向，C错误；第3s末物体的加速度为1m/s2，D错误在速度时间图象中，需要掌握两点：(1)速度的正、负表示运动方向，看运动方向是否发生变化，只要考虑速度的正、负是否发生变化；(2)图象的斜率表示物体运动的加速度同一直线上斜率不变，加速度不变针对训练2如图9所示是某质点做直线运动的vt图象图9质点在04s内、48s内、810s内、1012s内分别做什么性质的运动？加速度各是多少？答案见解析解析质点在04s内做加速直线运动，由a得a1m/s22.5 m/s2；在48s内做匀速直线运动，加速度为0；在810s内做减速直线运动，a2m/s25 m/s2；在1012s内做反向的加速直线运动a3m/s25 m/s2.1(加速度的理解)(2018朔州市高一检测)在下面所说的运动情况中，不可能出现的是()A物体在某一时刻运动速度很大，并且加速度很大B物体在某一时刻运动速度很小，而加速度很大C物体在某一时刻速度为0，而加速度不为0D做变速直线运动的物体，加速度方向与运动方向相同，当物体加速度减小时，其速度也减小答案D2(加速度的理解)A、B两物体均做直线运动，其中A的加速度恒为a11.0m/s2，B的加速度恒为a22.0 m/s2.根据这些条件做出的以下判断，其中正确的是()AB的加速度小于A的加速度BA做的是加速运动，B做的是减速运动C两个物体的速度都不可能为零DB物体的速度变化快答案D3(vt图象与加速度)(多选)如图10所示是某质点运动的速度时间图象，由图象得到的正确结论是()图10A01s内的加速度是2m/s2B02s内加速度方向始终与速度方向相同C01s内的加速度大于24s内的加速度D01s内的运动方向与24s内的运动方向相反答案AC解析vt图象的斜率表示加速度，则可得01s内的加速度a1m/s22 m/s2，选项A正确.12s内质点做匀速直线运动，加速度为0，选项B错误.24s内的加速度a2m/s21 m/s2，|a1|a2|，选项C正确.01s内的运动方向与24s内的运动方向相同，选项D错误4(加速度的计算)世界女排大奖赛在中国香港站的比赛中，某运动员跳起将速度为20m/s水平飞来的排球迎面击出，排球以30 m/s的速率水平返回(如图11)，假设排球被击打过程中的平均加速度大小为200m/s2，则运动员对排球的击打时间为()图11A0.05sB0.25sC0.1sD0.15s答案B解析规定初速度方向为正方向，则v120m/s，v230 m/s根据加速度的定义式a得：ts0.25s.一、选择题考点一加速度1(多选)由公式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，就是加速度答案CD解析物体加速度大小不是由v决定，与v无关，A、B项错误；a的方向与v的方向相同，C项正确；a是加速度的定义式，反映的是速度变化快慢，也叫速度的变化率，D项正确2两个做直线运动的物体，物体A的加速度恒为aA2 m/s2，物体B的加速度恒为aB3 m/s2，两物体运动情况比较，下列说法正确的是()A物体A加速度大B物体B加速度大C3s后物体A的速度一定大D3s后物体B的速度一定大答案B3(多选)(2018杭州市期中)一质点某时刻的速度大小为2m/s,2 s后的速度大小变为4 m/s，则下列判断正确的是()A该质点的速度变化量的大小一定为2m/sB该质点的速度变化量的大小可能大于2m/sC该质点的加速度大小一定为1m/s2D该质点的加速度大小可能大于1m/s2答案BD解析规定初速度方向为正方向，则初速度v12m/s，而末速度可能是v24 m/s，也可能是v24m/s，故速度变化量v可能为2 m/s或6m/s，选项A错误，B正确；根据加速度的定义式a可得，加速度可能为1m/s2或3 m/s2，选项C错误，D正确考点二速度、速度变化量和加速度4(2019山西大学附中月考)对下列运动情景中加速度的判断正确的是()A运动的汽车在某时刻速度为零，故加速度一定为零B轿车紧急刹车，速度变化很快，所以加速度很大C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D点火后即将升空的火箭，只要火箭的速度为零，其加速度一定为零答案B5(2019长春外国语学校月考)关于速度与加速度的关系，下列说法正确的是()A物体的速度为零，则物体的加速度也为零B物体速度的方向，就是物体加速度的方向C物体的速度变化越大，则物体的加速度越大D物体的速度变化越快，则物体的加速度越大答案D6(2019山西大学附中月考改编)2018年9月29日，我国在酒泉卫星发射中心用快舟一号甲固体运载火箭，成功将微厘空间一号试验卫星送入预定轨道，如图1是火箭点火升空瞬间的照片关于这一瞬间的火箭的速度和加速度的判断，下列说法正确的是()图1A火箭的速度很小，但加速度可能较大B火箭的速度很小，所以加速度也很小C火箭的速度很大，所以加速度也很大D火箭的速度很大，但加速度一定很小答案A考点三从vt图象看加速度7如图2所示为一质点运动的vt图象，下列说法正确的是()图2A该图象表示质点做曲线运动B10s末质点离出发点最远C前10s，质点的加速度方向与速度方向可能相反D020s质点的加速度先减小后增大答案D解析vt图象只能描述直线运动，选项A错误；前20s，质点的速度方向一直为正，故质点一直向正方向运动，因此20s末质点离出发点最远，选项B错误；前10s，质点做加速运动，因此质点的加速度方向与速度方向一定相同，选项C错误；图线切线的斜率的绝对值表示加速度的大小，因此020s，质点运动的加速度先减小后增大，选项D正确8某火箭由地面竖直向上发射时，其vt图象如图3所示，则下列表述正确的是()图3A火箭在t2t3时间内向下运动B火箭在t1t2时间内加速度最大C0t3时间内，火箭一直向上运动D火箭运动过程中的最大加速度大小为答案C解析由题图看出，火箭的速度一直为正值，说明火箭一直在向上运动，故A错误，C正确由vt图象的斜率表示火箭的加速度，则知在t2t3时间内火箭的加速度最大，amax，故B、D错误二、非选择题9.某同学为了测定气垫导轨上滑块的加速度，他在滑块上安装了宽度d2cm的遮光板，如图4所示然后利用气垫导轨和数字毫秒计记录了遮光板通过第一个光电门所用的时间为t10.1s，通过第二个光电门所用的时间为t20.05s，遮光板从开始遮住第一个光电门到开始遮住第二个光电门的时间为t2s，试计算滑块的加速度大小图4答案0.1m/s2解析设遮光板通过两