01加速度基本知識
1.物理意義:表示運動物體速度變化快慢的物理量。
2.定義:物體的速度變化量Δv與發生這一變化所用時間Δt之比。
3.定義式:a=△v/△t。
4.單位:國際單位為米/平方秒,符號為m/s2。
5.對加速度公式a=△v/△t的理解
(1)速度的變化量Δv=v-v0是矢量,既有大小,又有方向。
(2)叫作速度的變化率,也就是說加速度等於速度的變化率。
(3)a=是加速度的定義式,而不是決定式,即物體加速度的決定因素不是Δv、Δt,而是後邊要學習的物體所受的合力和物體的質量。不能說a與Δv成正比,與Δt成反比。
02加速度方向與速度方向的關係
1.方向:加速度是矢量,方向與速度變化量的方向相同。
2.在直線運動中,速度增加時加速度與速度的方向相同,速度減小時加速度與速度的方向相反。
3.速度、速度變化量及加速度的關係
(1)方向:加速度與速度的方向可能相同,可能相反,也可能不在一條直線上(曲線運動中)。
(2)大小:三個物理量的大小沒有必然聯繫,其中一個物理量較大時,其餘兩個物理量不一定較大。
03從v—t圖像看加速度
1.v-t圖像反映了物體的速度隨時間變化的規律。
2.在同一vt圖像中,從圖線的傾斜程度(斜率大小)就能判斷加速度大小。傾角(圖線與橫坐標軸的夾角)越大,加速度越大;斜率的正、負表示加速度的方向,斜率為正表示加速度方向與規定的正方向相同,斜率為負表示加速度方向與規定的正方向相反。
04自我評測
1.加速度是表示物體運動快慢的物理量。(×)
2.加速度是描述物體速度變化快慢的物理量。(√)
3.速度變化越大,加速度越大。(×)
4.加速度是矢量,加速度的方向與速度方向相同。(×)
5.當加速度與速度方向相同但加速度在減小時,物體做加速運動。(√)
6.物體A的加速度為aA=2 m/s2,則物體做加速運動。(×)
7.物體A的加速度為aA=2 m/s2,B的加速度為aB=-3 m/s2,則A的加速度小於B的加速度。(√)
8.在同一vt圖像中,圖像傾角越大,對應物體的加速度越大。(√)
9.(多選)關於加速度表達式a=的下列說法,正確的是()
A.利用a=求得的加速度是Δt時間內的平均加速度
B.當Δt趨於零時,利用a=求得的加速度是瞬時加速度
C.表示速度的變化率,是標量
D.加速度a與Δv成正比,與Δt成反比
解析 利用a=Δv/Δt,求得的加速度是Δt時間內的平均加速度,A項正確;就像平均速度和瞬時速度一樣,加速度有平均加速度和瞬時加速度之分,當Δt趨於零時,表示瞬時加速度,B項正確;表示速度的變化率,是矢量,其方向與速度變化量方向相同,C項錯誤;a=是加速度的定義式,加速度與速度變化量、變化的時間無關,D項錯誤。
答案 AB
10.(多選)關於加速度,下列說法中正確的是()
A.速度變化越大,加速度一定越大
B.速度越大,加速度一定越大
C.速度變化越快,加速度一定越大
D.速度變化率越大,加速度一定越大
解析 速度變化越大,加速度不一定越大,只有單位時間內速度變化越大,加速度才越大,A項錯誤;速度越大,加速度不一定越大,例如以很大速度勻速飛行的子彈的加速度為零,B項錯誤;根據a=可知,速度變化越快,即速度變化率越大,加速度一定越大,C、D兩項正確。
答案 CD
11.打網球是一項深受大家喜愛的體育運動,某網球運動員的網球發球速度可以接近50 m/s,一次比賽中,對方打出速度為40 m/s的直球,被該運動員以40 m/s的速度反向擊回,網球與球拍接觸的時間為0.2 s,如果將這個過程的加速度看作是恆定的,設球飛來的方向為正方向,則網球在這段時間內的加速度為()
A.-200 m/s2 B.400 m/s2
C.-400 m/s2 D.200 m/s2
解析 設球飛來的方向為正方向,根據加速度的定義可知a=Δv/Δt=-400 m/s2,故C項正確。
答案 C
12.求下列物體的加速度。
(1)高速列車過橋後沿平直鐵路加速行駛,經3 min速度從54 km/h提高到180 km/h。
(2)一輛汽車以108 km/h的速度勻速行駛,遇到緊急情況剎車,經4 s停下來。
(3)足球以8 m/s的速度飛來,運動員在0.2 s的時間內將足球以12 m/s的速度反向踢出。
13.(多選)有關加速度方向的理解,下列說法中正確的是()
A.由a=Δv/Δt知,a的方向與Δv的方向相同
B.a的方向與初速度v0的方向相同
C.只要a>0,物體就做加速運動
D.a的方向與初速度的方向相同,則物體做加速運動
答案 AD
14.(多選)已知物體做直線運動,下列對物體運動性質的判斷正確的是()
A.v0>0,a<0,物體先做加速運動,後做減速運動
B.v0<0,a<0,物體做加速運動
C.v0<0,a>0,物體先做減速運動,後做加速運動
D.v0>0,a>0,物體做加速運動
解析 速度和加速度都是矢量,物體做直線運動時,速度、加速度的正、負表示方向,若二者的符號相同,就表示它們的方向相同,物體就做加速運動,故B、D兩項正確;若二者的符號相反,就表示它們的方向相反,則物體開始時做減速運動,當時間足夠長且加速度始終存在時,物體先減速至零後做反向的加速運動,故A項錯誤,C項正確。
答案 BCD
15.一物體做直線運動,其vt圖像如圖所示,從圖中可以看出以下說法正確的是()
A.只有0~2 s內加速度與速度方向相同
B.0~2 s內物體的加速度為1.5 m/s2
C.4~6 s內物體的速度一直在減小
D.0~2 s和6~8 s內加速度的方向與速度方向均相同
解析 只要速度增大,加速度的方向與速度的方向就相同,由圖可知A、D兩項均錯誤;在0~2 s內,a=Δv/Δt=m/s2=1.5 m/s2,B項正確;由圖可知,4~6 s內速度先減小後反向增大,C項錯誤。
答案 B