高一物理物体的速度变化快慢的描述上科版必修1知识精讲

用心 爱心 专心1 高一物理物体的速度变化快慢的描述上海科技版高一物理物体的速度变化快慢的描述上海科技版 本讲教育信息本讲教育信息 一 教学内容 物体的速度变化快慢的描述 二 考点点拨 本节内容中将重点讲解加速度和速度 时间图像的应用 其中加速度是高中最重要的 知识点之一 它贯穿了高中整个阶段 几乎在所有的问题中都会涉及到加速度 它也是高 考必考的知识点 但主要综合其他知识点一起考查 它往往是解决大题的关键步骤 在某 些大题中甚至会以单独一问出现 三 跨越障碍 一 加速度 当物体做变速运动时 速度的大小会发生变化 在相同的时间里 有些物体速度变化 量大 有些物体速度变化量小 对于在相同的时间里速度变化量大的物体我们就说它速度 变化得快 反之则变化得慢 用来描述物体速度变化快慢的物理量称为加速度 1 加速度的符号 a 2 加速度的计算 a vt表示末速度 v0表示初速度 v 表示速度变 t vvt 0 t v 化量 3 加速度的单位为 m s2读作 米每二次方秒 4 加速度的方向 加速度有大小也有方向 加速度的方向和速度变化量的方向相同 例例 1 1 物体以 1000m s 的速度做匀速直线运动 其加速度是多大 2 物体从静止开始运动 2s 后速度为 10m s 其加速度是多大 解 解 1 匀速直线运动中 v 0 所以 a 0 2 a 5 m s2 t vvt 0 2 010 由上例看出 物体加速度的大小不是由速度大小决定的 速度可以很大 但加速度可 以很小 速度很小时加速度可以很大 例例 2 甲物体初速度大小为 2m s 2s 后速度变为 10m s 乙物体初速度为 2m s 0 2s 后 速度变为 4m s 两个物体谁的加速度大 解 解 甲物体 a 4 m s2 乙物体 a 10m s2 t vvt 0 2 210 t vvt 0 2 0 24 可以看到甲的加速度小于乙的加速度 由上例可以看出 甲物体 v 8 m s 大于乙物体 v 2m s 但是加速度却是乙大于甲 原因是乙用的时间短 由此可以看出加速度的大小不是只由 v 决定 还和时间有关系 不是说 v 大则加速度就大 加速度的大小不是由速度的大小决定 也不是由速度变化量的大小决定 而是由速度加速度的大小不是由速度的大小决定 也不是由速度变化量的大小决定 而是由速度 用心 爱心 专心2 变化的快慢来决定 变化的快慢来决定 就称为速度变化的快慢 就称为速度变化的快慢 t v 例例 3 甲物体初速度大小为 2m s 2s 后速度变为 10m s 乙物体初速度为 8m s 2s 后速 度变为 4m s 求两个物体的加速度 解 解 甲物体 a 4 m s2 乙物体 a 2m s2 t vvt 0 2 210 t vvt 0 2 84 在变速直线运动中 当规定初速度的方向为正方向时 如果末速度大于初速度 vt v0 0 加速度为正值 表示加速度方向与物体运动方向相同 做加速运动 如果末 速度小于初速度 vt v0 0 加速度为负值 表示加速度方向跟物体运动方向相反 做减 速运动 判断物体是加速还是减速关键是看加速度与速度是同向还是反向 二 匀变速直线运动 1 定义 物体在作直线运动时 如果在任意相同的时间内 速度的变化都相同 即物体 的加速度大小 方向都不变的直线运动称为匀变速直线运动 2 匀变速直线运动的速度 时间图像 建立平面直角坐标系 用纵轴表示速度 横轴表示时间 把物体做匀加速直线运动各 时刻的速度描点 并用线连接 得到右图所示的匀加速直线运动的速度 时间图像 可以看到 匀加速直线运动的图像是一条倾斜的直线 我们再来看这条直线的斜率 发现斜率 k tan a 即图像的斜率反映了物体 t v 加速度的大小 下面我们通过一个图来了解图像的含义 a 图线可以看到和纵轴有截距 表示在 0 时刻有一定的初速度 图像表明物体在做初 速度为 v0的匀加速直线运动 b 图线可以看到和横轴有截距 表示在 0 到 t1时间内物体无速度 图像表明物体从 t1 时刻起做初速度为 0 的匀加速直线运动 用心 爱心 专心3 c 图线可以看到物体速度在减小 图像表明物体做匀减速直线运动 下面再来看一个图像 a b 都表示物体在做匀加速直线运动 但两条图像的斜率不同 a 的斜率大于 b 的斜 率 反映了 a 物体运动的加速度大于 b 物体运动的加速度 再来看看 c 表示的意义 在 0 t1时间内很明显物体速度在减小 物体在做匀减速直线运动 t1时刻以后呢 速 度在增大 但却为负值 表示什么呢 表示物体在做反向的匀加速直线运动 所以 c 图像表示物体先做匀减速直线运动 速度减为零后再以大小相同的加速度做反 向的匀加速直线运动 所以 我们要记住 匀变速直线运动的速度 时间图像是一条倾斜的直线 图像的斜 率反映了物体运动加速度的大小 和纵轴的截距反映了物体的初速度大小 和横轴的截距 反映了物体速度为零的时刻 例例 试分析下列图线反映了怎样的物体运动 t b a 0 v 解析 解析 两条图线都不是直线 表示都不是匀加速直线运动 a 图像看出速度在逐渐变大 图像的斜率 曲线的斜率是切线的斜率 在逐渐变大 b 图像看出速度在逐渐变大 图像的斜率 曲线的斜率是切线的斜率 在逐渐变小 答案 答案 a 在做加速度逐渐增大的加速直线运动 b 在做加速度逐渐减小的加速直线运动 三 用打点计时器测量匀变速直线运动的加速度 电磁打点计时器 装置见课本 42 页 是一种用来计时的仪器 它使用 4 8V 的低压 交流电 当交流电的频率为 50 赫兹时 它每隔 0 02s 打一个点 所以打点计时器每两点之 间的时间间隔为 0 02s 我们只要知道有多少个时间间隔就可以确定运动的时间 具体的计算我们在后面介绍 四 小结 用心 爱心 专心4 本节课介绍了加速度的概念和应用 还介绍了匀变速直线运动的概念及速度 时间图 像的应用 加速度是高中阶段的一个重点概念 也是一个难点 需要大家认真的领会 上 节课和本节课我们详细介绍了速度 时间和位移 时间图像 读图能力是高考考试大纲所 要求的学生必备能力之一 也是高考考查的热点 我们在今后还将大量碰到 这需要同学 们逐步去学会如何认图 读图 要逐步培养自己利用图像解决问题的能力 模拟试题模拟试题 答题时间 25 分钟 1 关于加速度的概念 下列说法中正确的是 A 加速度就是增加的速度 B 加速度反映了速度变化的大小 C 加速度反映了速度变化的快慢 D 加速度为正值表示速度的大小一定越来越大 2 关于加速度的方向 下列说法正确的是 A 总与初速度方向一致 B 总与平均速度方向一致 C 总与速度变化的方向一致 D 总与位移方向一致 3 下列描述的运动中 可能的是 A 速度不变 加速度很小 B 速度变化方向为正 加速度方向为负 C 速度变化越来越快 加速度越来越小 D 速度越来越大 加速度越来越小 4 下列说法正确的是 A 物体做直线运动 若在任意相等的时间内速度的变化都相等 则物体做匀变速直线 运动 B 加速度大小不变的运动是匀变速直线运动 C 匀变速直线运动就是速度变化恒定的运动 D 匀变速直线运动是加速度恒定 不为零 的运动 5 一辆小车沿平直导轨运动 测得第 2s 末 第 4s 末 第 6s 末 第 8s 末的速度分别为 v1 2m s v2 8m s v3 14m s v4 20m s 则这辆小车在这 8s 内的运动是 A 匀速运动 B 匀加速运动 C 匀变速运动 D 不能确定是什么运动 6 物体 A 的加速度为 3 m s2 物体 B 的加速度为 5 m s2 下列说法中正确的是 A 物体 A 的加速度比物体 B 的加速度大 B 物体 B 的速度变化比物体 A 的速度变化快 C 物体 A 的速度一定在增加 D 物体 B 的速度可能在减小 7 对于一个做单向匀减速直线运动的物体 以下说法中正确的是 A 速度越来越小 位移越来越小 B 速度越来越小 位移越来越大 C 加速度越来越小 位移越来越大 D 加速度越来越大 位移越来越大 8 足球以 8m s 的速度飞来 运动员将它以 12m 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 A 200 m s2 B 200 m s2 C 100 m s2 D 100 m s2 用心 爱心 专心5 9 一架飞机在空中以 400m s 的速度匀速飞行 它的加速度为 m s2 一辆汽车由 静止启动 在 2s 内速度增加到 4m s 它的加速度为 m s2 10 一辆汽车由静止开始做匀变速直线运动 在第 8s 末开始刹车 经 4s 完全停下 设 刹车过程中汽车也做匀变速直线运动 那么前 后两段运动过程中 汽车加速度之比为 11 一质点做直线运动的速度 时间图像如图所示 质点在 0 1s 内做 运动 加速度为 1 3s 内做 运动 加速度为 3 4s 内做 运动 加速度为 12 某汽车做匀变速直线运动 10s 内速度从 5m s 增加到 25m s 求汽车在这段运动过 程中的加速度大小和方向 如果遇紧急刹车 2s 内速度从 25m s 减为零 这个过程也是匀 变速的 求这个过程中加速度的大小和方向 用心 爱心 专心6 试题答案试题答案 1 C 2 C 3 D 4 AD 5 D 因为不知道两秒中间是否速度也均匀变化 6 BD 正负号只表示方向不表示大小 7 B 8 C 解析 v0 8m s 正方向为正 vt 12m s 和正方向相反为负 a 100 m s2 t vvt 0 2 812 9 0 匀速运动速度不变 加速度为零 a 2 m s2 t vvt 0 2 04 10 1 2 解析 设刹车时速度为 v 则前 8s 加速度 a1 t vvt 0 8 0 v