速度变化快慢的描述――加速度学案及课件

详细内容

物理•必修1(人教版)

第五课时　速度变化快慢的描述――加速度

水平测试
1．关于加速度的概念，下列说法正确的是(　　)
A．加速度就是加出来的速度
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

解析：加速度是反映速度变化快慢的物理量，等于速度的变化量与所用时间的比值，并不反映速度变化的大小，故C项正确，A、B项错误．加速度为正值，说明加速度的方向与所取正方向一致，这与速度变大变小无关．速度是否增加，取决于加速度方向与速度方向的关系，故D项错．
答案：C

2．甲、乙两个物体沿同一直线向同一方向运动时，取物体的初速度方向为正，甲的加速度恒为2 m/s2，乙的加速度恒为－3 m/s2，则下列说法中正确的是(　　)
A．两物体都做加速直线运动，甲的速度变化快
B．甲做加速直线运动，它的速度变化快
C．乙做减速直线运动，它的速度变化率大
D．甲的加速度比乙的加速度大

解析：因为两物体的运动方向相同，即初速度方向相同，加速度一正一负，说明加速度方向相反，两者只有一个是做加速运动，所以A项错；加速度的负号说明加速度的方向与所取的正方向相反，比较加速度的大小时，应比较加速度的绝对值．乙的加速度的绝对值大，所以它的速度变化快，B、D两项错；所以本题应选C项．
答案：C

3．一枚火箭由地面竖直向上发射，其速度时间图象如下图所示，由图象可知(　　)

A．0～ta段火箭的加速度大小小于ta～tb段火箭的加速度大小
B．在0～tb段火箭是上升的，在tb～tc段火箭是下落的
C．tb时刻火箭离地面最远
D．tc时刻火箭回到地面

答案：A

4．(双选)一质点做直线运动的vt图象如图所示，下列说法中正确的是(　　)

A．在0～t1时间内质点做加速度逐渐减小的加速运动
B．在t2～t3时间内，质点做加速度减小的减速运动
C．在t3～t4时间内，质点做反向加速运动
D．在0～t4时间内，质点运动的位移最大

答案：AC

5．物体做匀加速直线运动，已知加速度为2 m/s2，那么在任意1 s内(　　)
A．物体的末速度一定等于初速度的2倍
B．物体的末速度一定比初速度大2 m/s
C．物体的初速度一定比前1 s内的末速度大2 m/s
D．物体的末速度一定比前1 s内的初速度大2 m/s

解析：在匀加速直线运动中，加速度为2 m/s2，表示每秒内速度变化(增加)2 m/s，即末速度比初速度大2 m/s，并不表示末速度一定是初速度的2倍．在任意1 s内，物体的初速度等于前1 s的末速度，而其末速度相对于前1 s的初速度已经过了2 s，当a＝2 m/s2时，速度增加了4 m/s.
答案：B

6．下图是汽车中的速度计，某同学在汽车中观察速度计指针位置的变化，开始时指针指示在如图甲所示的位置，经过5 s后指针指示在如图乙所示的位置．若汽车做匀加速直线运动，那么它在这段时间内的加速度大小约为(　　)

A．8.0 m/s2　　　　　　　B．5.1 m/s2
C．2.2 m/s2 D．1.6 m/s2

解析：由题图知，v0＝20 km/h＝5.6 m/s，v＝60 km/h＝16.7 m/s，代入加速度的定义式a＝v－v0t计算可知C项正确．
答案：C

7．火车紧急刹车时，在30 s内速度从108 km/h均匀减小到零，求此过程中火车的加速度．

解析：火车的初速度v＝108 km/h＝30 m/s，经时间t＝30 s后其末速度为零，由加速度定义式得a＝Δvt＝0－3030 m/s2＝－1 m/s2，负号表示加速度方向与火车运动方向相反．
答案：1 m/s2　方向与运动方向相反

素能提高
8．右图

为某物体做直线运动的vt图象．试分析物体在各段时间内的运动情况并计算各阶段加速度的大小和方向．

解析：质点在0～1 s内做加速直线运动，
速度变化量为
Δv1＝4 m/s－0＝4 m/s，
加速度a1＝Δv1Δt1＝4 m/s2，方向与速度方向相同．
在1～3 s内做减速直线运动，速度变化量
Δv2＝0－4 m/s＝－4 m/s，
加速度a2＝Δv2Δt2＝－43－1 m/s2＝－2 m/s2，方向与速度方向相反．
在3～4 s内做加速直线运动，速度变化量
Δv3＝－2 m/s－0＝－2 m/s，
加速度a3＝Δv3Δt3＝－24－3 m/s2＝－2 m/s2，方向与速度方向相同．
答案：见解析

9．为了测定气垫导轨上滑块的加速度，滑块上安装了宽度为3.0 cm的遮光板，如图所示，滑块在牵引力作用下先后匀加速通过两个光电门，配套的数字毫秒计记录了光板通过第一个光电门的时间为Δt1＝0.30 s，通过第二个光电门的时间为Δt2＝0.10 s，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Δt＝3.0 s．试估算：

(1)滑块的加速度多大？

答案：0.067 m/s2

(2)两个光电门之间的距离是多少？

答案：0.6 m

生活中的加速度

加速度是用来描述物体速度变化快慢的物理量，在生活中常说的“很灵活”“机动性能好”都是指物体的加速度比较大．
生活中，人们在购买汽车时常会考虑汽车的加速度，加速度大的汽车能在较短的时间内加速到正常行驶的速度，也可以在遇到紧急情况时很快地停下来．火车的加速度比较小，遇到紧急情况时难以改变运动状态，容易发生意外事故．
军事方面，笨重的运输机需要小巧的战斗机保驾护航，是因为战斗机的机动性好，速度容易改变，能在格斗中占据主动地位．庞大的航空母舰需要许多小舰艇来护卫也是利用小舰艇的良好的机动性能．
在体育竞技场上，有许多项目要靠灵巧取胜，像足球比赛，灵活性好的运动员常改变自己的运动路线，容易绕过对方的守卫队员去进球得分．
自然界中自古以来就存在着激烈的竞争，许多运动就是靠其灵活性而生存．捕食者要有很强的爆发力才能捕到猎物，猎豹的爆发力很强(加速度很大)，其速度能在几秒钟内增大到100 km/h，许多猎物在它的一扑之下都难以幸免．被捕食者要想逃过追捕也需要有良好的灵活性，“动若脱兔”就是描述兔子在遇险时灵活脱逃的情形．
为了提高加速时的加速能力，许多动物都勤奋锻炼以增强爆发力；人们在快艇上安装多个发动机以增强驱动力．从前面的几个例子也可以发现，质量小的物体的机动性能要好于质量大的物体．在以后的内容里，我们将研究影响加速度的原因．