第一章運動的描述1.4速度變化快慢的描述——加速度素養(yǎng)導(dǎo)航素養(yǎng)導(dǎo)航課標要求素養(yǎng)要求課標解讀1．知道加速度的比值定義法，理解加速度的物理意義。2．理解加速度的矢量性，知道其方向與速度變化方向一致。3．知道速度、加速度、速度變化量的關(guān)系。4．知道v-t圖像中斜率的含義，會用v-t圖像求加速度。1．物理觀念：理解加速度的概念。能區(qū)分；會應(yīng)用計算有關(guān)問題，由加速度與速度的方向關(guān)系，會判斷物體的運動情況2．科學(xué)思維：經(jīng)歷建構(gòu)加速度概念的過程，體會物理學(xué)中的抽象思維方法；體會運用v-t圖像描述物體運動速度變化的快慢。。自主學(xué)習(xí)自主學(xué)習(xí)必備知識教材原句01加速度要比較速度變化的快慢，可以用速度的變化量除以時間。物理學(xué)中把速度的變化量與發(fā)生這一變化所用時間之比，叫作加速度。自主思考(1)對運動的物體而言，可以問“它運動了多遠”，這是路程或位移的概念；也可以問“它運動得多快”，這是速度的概念．然而，在生活用語中，卻沒有與加速度對應(yīng)的詞語．日常生活中一般只有籠統(tǒng)的“快”和“慢”，這里有時指的是速度，有時模模糊糊地指的是加速度．你能分別舉出這樣的例子嗎？【答案】(1)日常生活中所說的“快”與“慢”，多指速度的大小，有時也指加速度的大小，例如“高鐵比轎車運動得快”“飛機比貨車運動得快”都是指速度的大?。袝r候我們也說“賽車啟動很快”，指的是賽車啟動時加速度很大．教材原句02加速度的方向加速度是矢量，加速度a的方向與速度的變化量的方向相同。自主思考圖中做直線運動的列車，在40s內(nèi)速度由10m/s增加到20m/s，那么列車在40s內(nèi)速度的變化量是多少？列車的加速度是多少？加速度的方向與速度變化量的方向有什么關(guān)系？【答案】速度的變化量Δv＝v2－v1＝10m/s，列車的加速度a＝eq\f(Δv,Δt)＝0．25m/s2，加速度a的方向與速度變化量Δv方向相同。教材原句03從v－t圖像看加速度v-t圖像中圖線的傾斜程度可以判斷加速度的大小。自主思考觀察圖，思考下列問題。坡的“陡”與“緩”與圖線的“陡”與“緩”有什么聯(lián)系？【答案】坡“陡”與圖線“陡”均表示速度變化得快；坡“緩”與圖線“緩”均表示速度變化得慢。互動探究互動探究關(guān)鍵能力探究點01速度變化量情境探究根據(jù)圖1回答問題．(向右為運動的正方向)甲物體乙物體圖1(1)速度變化量定義式：Δv＝____________.(2)請分別把甲物體和乙物體的速度變化量在圖中表示出來，并寫出數(shù)據(jù)．(3)兩圖中物體的速度變化量相同嗎？你能得到什么結(jié)論？【答案】(1)v2－v1(2)(3)不相同，兩物體速度變化量大小相等、方向不同，速度變化量有方向，為矢量，可以用速度變化量的正負表示它的方向．探究歸納在直線運動中，末速度v與初速度v0之差就是物體速度的變化量，即Δv＝v－v0，規(guī)定正方向，把v、v0代入可得Δv，Δv為正表示與規(guī)定的正方向相同；Δv為負表示與規(guī)定的正方向相反．【探究應(yīng)用1】如圖所示,在世界女排大獎賽中,中國球員朱婷跳起將速度為20m/s、水平飛來的排球迎面擊出,排球以30m/s的速率水平返回。假設(shè)朱婷對排球的擊打時間為0.25s。求:排球被擊打過程中的速度變化Δv;【答案】50m/s,方向與排球飛來的方向相反【解析】規(guī)定排球飛來的方向為正方向,已知初速度v0=20m/s,末速度v1=-30m/s根據(jù)速度變化量的定義得:Δv=v1-v0=(-30-20)m/s=-50m/s,負號表示方向與排球飛來的方向相反?！具w移應(yīng)用1】判斷下列說法的正誤．(1)一小球以10m/s的速度與墻相撞，彈回時速度大小也為10m/s，小球的速度變化量為0.()(2)甲物體的速度變化量為3m/s，乙物體的速度變化量為－5m/s，甲物體的速度變化量大．()【答案】(1)×(2)×【解析】(1)錯．以初速度方向為正，速度變化量為－20m/s;(2)錯．乙的大，負號表示速度變化量的方向與正方向相反，不表示大?。骄奎c02加速度情境探究下表列出了三種車輛起步后速度變化情況初速度時間末速度自行車05s14m/s小型轎車020s30m/s旅客列車0100s40m/s(1)哪種車輛速度變化大？哪種車輛速度增加得快？(2)三種車輛的加速度分別為多大？(3)由計算結(jié)果分析加速度a與速度v、速度的變化量Δv有無必然聯(lián)系．【答案】(1)旅客列車速度變化大，自行車速度增加的快．(2)三車的加速度分別是自行車a1＝eq\f(Δv1,Δt1)＝eq\f(14,5)m/s2＝2.8m/s2轎車a2＝eq\f(Δv2,Δt2)＝eq\f(30,20)m/s2＝1.5m/s2列車a3＝eq\f(Δv3,Δt3)＝eq\f(40,100)m/s2＝0.4m/s2(3)加速度a與速度v、速度的變化量Δv無必然聯(lián)系．探究歸納1．公式a＝eq\f(v2－v1,t)中v1表示物體的初速度，v2表示物體的末速度，應(yīng)用時不能將兩者顛倒．2．公式a＝eq\f(v2－v1,t)是矢量式，速度、速度的變化量、加速度皆為矢量．應(yīng)用該公式解題時要先規(guī)定好正方向，v1、v2的方向與規(guī)定的正方向相同時取正值，相反時取負值．3．最后要注意根據(jù)計算所得的加速度a的正、負來確定加速度的方向．【探究應(yīng)用2】乒乓球被稱為中國的國球，在歷次國際性的比賽中，中國隊都取得了非常好的成績．假設(shè)在某次比賽中，中國選手馬琳接住了對手打來的速度大小為30m/s的乒乓球，并將球以45m/s的速度反向扣殺，從接住到扣殺歷時0.15s，則乒乓球在被扣殺時平均加速度大小為()A．50m/s2 B．100m/s2C．250m/s2 D．500m/s2【答案】D【解析】以45m/s方向為正方向Δv＝v2－v1＝45m/s－(－30m/s)＝75m/sa＝eq\f(Δv,Δt)＝500m/s2方向與45m/s方向相同，故D正確．【遷移應(yīng)用2】一物體做變速直線運動，某時刻速度的大小為4m/s，1s后速度的大小變?yōu)?0m/s，在這1s內(nèi)該物體的()A．速度變化的大小可能為4m/sB．速度變化的大小可能為10m/sC．加速度可能小于4m/s2D．加速度可能大于10m/s2【答案】D【解析】速度大小已知，而方向未知，故可能的情況有以下四種：v1＝4m/s，v2＝10m/s；v1＝4m/s，v2＝－10m/s；v1＝－4m/s，v2＝10m/s；v1＝－4m/s，v2＝－10m/s.由此可知速度變化對應(yīng)四種情況：Δv＝6m/s，Δv＝－14m/s，Δv＝14m/s，Δv＝－6m/s.加速度也有四種：a＝6m/s2，a＝－14m/s2，a＝14m/s2，a＝－6m/s2，故A、B、C錯誤，D正確．探究點03從v－t圖像看加速度情境探究(1)圖線斜率絕對值越大，說明速度變化越________，那么加速度越________，如圖中aOA________aBC；斜率為0，說明速度保持________，即加速度為________(如圖中AB段)．(2)斜率為正，表示加速度的方向與正方向________(如圖中OA段)．斜率為負，表示加速度的方向與正方向________(如圖中BC段)．【答案】(1)快大＞不變0(2)相同相反探究歸納1．v－t圖像的意義：v－t圖像描述的是物體速度隨時間的變化規(guī)律．2．圖像上的“點、截距、斜率”的意義點某時刻的速度截距橫截距速度為零的時刻縱截距初速度斜率大小加速度的大小正負加速度的方向3.確定物體的運動性質(zhì)：若圖線平行于時間軸，說明物體做勻速直線運動；若圖線遠離時間軸，說明物體做加速運動；若圖線靠近時間軸，說明物體做減速運動．如圖所示，a做勻速直線運動，b、c做加速直線運動，d、e做減速直線運動．定性比較同一坐標系中，利用不同物體的v－t圖像斜率的絕對值可以比較它們的加速度大小，如圖所示，a的加速度大于b的加速度定量計算(1)根據(jù)v－t圖像的物理意義，圖線的斜率在數(shù)值上等于質(zhì)點運動的加速度大小(2)在v－t圖像上任取兩點(t1，v1)和(t2、v2)，根據(jù)a＝eq\f(Δv,Δt)(eq\f(Δv,Δt)即圖像的斜率)可確定加速度(3)eq\f(Δv,Δt)的正、負表示加速度的方向，eq\f(Δv,Δt)的絕對值表示加速度的大小【探究應(yīng)用3】如圖是某物體做直線運動的速度-時間圖像,有關(guān)物體運動情況判斷正確的是 ()A.前2s的加速度大小為5m/s2B.2s末運動方向改變C.4s末物體回到出發(fā)點D.6～8s做勻速運動【答案】A【解析】前2s的加速度大小a=10m/s2s=5m/s2,選項A正確;前4s內(nèi)的速度均為正值,表示速度方向與正方向相同,選項B錯誤;4s末運動方向變化,并不表示物體回到出發(fā)點,選項C錯誤;6～8s物體做變速運動,選項D【遷移應(yīng)用3】某火箭由地面豎直向上發(fā)射時,其v-t圖像如圖所示,則下列表述正確的是 ()A.火箭在t2～t3時間內(nèi)向下運動B.火箭在t1～t2時間內(nèi)加速度最大C.0～t3時間內(nèi),火箭一直向上運動D.火箭在運動過程中的最大加速度大小為v【答案】C【解析】由題圖看出,火箭的速度一直為正值,說明火箭一直在上升,故A錯誤,C正確。由v-t圖像的斜率表示加速度,可知在t2～t3時間內(nèi)火箭的加速度最大,最大加速度大小為a=v2t3-t2評價檢測評價檢測素養(yǎng)提升學(xué)業(yè)合格練1.(多選)由公式a＝eq\f(Δv,Δt)可知()A．a(chǎn)與Δv成正比B．物體加速度大小由Δv決定C．a(chǎn)的方向與Δv的方向相同D.eq\f(Δv,Δt)叫速度的變化率，就是加速度【答案】CD【解析】物體加速度大小不是由Δv決定，與Δv無關(guān)，A、B項錯誤；a的方向與Δv的方向相同，C項正確；a＝eq\f(Δv,Δt)是加速度的定義式，反映的是速度變化快慢，即速度的變化率，D項正確．2.純電動汽車不排放污染空氣的有害氣體，具有良好的發(fā)展前景，現(xiàn)對如圖所示的純電動汽車的加速性能進行測試．如圖所示是速度計，在汽車內(nèi)的觀察者觀察速度計指針的變化，開始時指針指在如圖甲所示的位置，經(jīng)過8s后指針指示到如圖乙所示的位置，那么它的加速度約為()A．11m/s2 B．－5.0m/s2C．1.4m/s2 D．－1.4m/s2【答案】D【解析】由題圖可知汽車的初速度v0＝60km/h≈16.7m/s，末速度v＝20km/h≈5.6m/s.由加速度的定義式得a＝eq\f(v－v0,t)＝eq\f(5.6－16.7,8)m/s2≈－1.4m/s2，故D正確．3.如圖甲所示，火箭發(fā)射時，速度能在10s內(nèi)由0增加到100m/s；如圖乙所示，汽車以108km/h的速度行駛，急剎車時能在2.5s內(nèi)停下來，初速度的方向為正方向，下列說法中正確的是()A．10s內(nèi)火箭的速度改變量為10m/sB．2.5s內(nèi)汽車的速度改變量為－30m/sC．火箭的速度變化比汽車的快D．火箭的加速度比汽車的加速度大【答案】B【解析】規(guī)定初速度的方向為正方向．火箭的速度改變量Δv＝v2－v1＝100m/s－0＝100m/s，故A錯誤；汽車的初速度v1′＝108km/h＝30m/s，汽車的速度改變量Δv′＝v2′－v1′＝0－30m/s＝－30m/s，故B正確；根據(jù)a＝eq\f(Δv,Δt)得火箭的加速度a1＝eq\f(Δv,Δt)＝eq\f(100,10)m/s2＝10m/s2，汽車的加速度為a2＝eq\f(Δv′,Δt′)＝eq\f(－30,2.5)m/s2＝－12m/s2，所以火箭的加速度比汽車的加速度小，火箭的速度變化比汽車的慢，故C、D錯誤．4.(多選)物體運動的初速度為6m/s，經(jīng)過10s速度的大小變?yōu)?0m/s，則加速度大小可能是()A．0.8m/s2 B．1.4m/s2C．2.0m/s2 D．2.6m/s2【答案】BD【解析】設(shè)初速度方向為正方向，根據(jù)a＝eq\f(v2－v1,t)，后來20m/s的速度方向可能與初速度的方向相同，也可能相反，相同時a1＝eq\f(20－6,10)m/s2＝1.4m/s2，相反時a2＝eq\f(－20－6,10)m/s2＝－2.6m/s2.故B、D正確．5.如圖所示，實線為兩個在同一直線上運動的物體a和b的v－t圖像，由圖可以知道()A．兩物體的速度方向相反，加速度方向也相反，a的加速度小于b的加速度B．兩物體的速度方向相反，加速度方向也相反，a的加速度大于b的加速度C．兩物體的速度方向相同，加速度方向相反，a的加速度大于b的加速度D．兩物體的速度方向相同，加速度方向相同，a的加速度大于b的加速度【答案】C【解析】由于a、b的v－t圖像都在第一象限，物體的速度方向均為正，即兩物體的運動速度方向相同；由于圖線的斜率eq\f(Δv,Δt)等于加速度，兩圖線的斜率eq\f(Δv,Δt)一正一負，即表示兩物體的加速度的方向相反，即a為正方向，b為負方向；兩直線的斜率eq\f(Δv,Δt)的絕對值a大于b，即a的加速度大于b的加速度，故C正確，A、B、D錯誤．6.(多選)在下列四個圖像中t0時間內(nèi)加速度發(fā)生變化的是()【答案】BD【解析】v－t圖像的斜率表示加速度，A、C斜率不變，加速度不變，B、D斜率變化，加速度變化．7.如圖所示為一物體做直線運動的v－t圖像，用v1、a1表示物體在0～t1時間內(nèi)的速度和加速度，v2、a2表示物體在t1～t2時間內(nèi)的速度和加速度，則由圖可知()A．v1與v2方向相同，a1與a2方向相同，a1>a2B．v1與v2方向相同，a1與a2方向相反，a1<a2C．v1與v2方向相反，a1與a2方向相同，a1>a2D．v1與v2方向相反，a1與a2方向相反，a1<a2【答案】B【解析】0～t1時間內(nèi)速度方向沿正方向，加速度(圖像斜率)為正，t1～t2時間內(nèi)速度方向沿正方向，加速度為負，即沿負方向，從圖像的斜率大小可判斷a1<a2，B正確．8.(v－t圖像的應(yīng)用)(多選)如圖所示是A、B兩個物體做直線運動的v－t圖像，則下列說法中正確的是()A．物體A做加速直線運動B．物體B做減速直線運動C．物體A的加速度大于B的加速度D．體B的速度變化比A的速度變化快【答案】AD【解析】由兩物體的速度圖像可知，兩物體速度的絕對值都在增大，都在做加速運動，A正確，B錯誤，由兩物體運動圖線的斜率可知，物體A的加速度為1m/s2，物體B的加速度為－2m/s2，所以B的加速度大于A的加速度，從而B的速度變化比A的速度變化快，C錯誤，D正確．學(xué)業(yè)等級練9.雨滴從高空由靜止下落，由于空氣阻力作用，其加速度逐漸減小，直到變?yōu)榱悖诖诉^程中雨滴的運動情況是()A．速度不斷減小B．速度越來越大C．位移越來越小D．速度的變化率越來越大【答案】B【解析】雨滴做加速直線運動，加速度減小，雨滴下落的速度增加得越來越慢，加速度為零時，雨滴的速度最大，A錯，B對；雨滴一直下落，位移逐漸增大，C錯；加速度即為速度變化率，加速度減小，故速度變化率減小，D錯．10.一質(zhì)點沿某條直線運動時速度—時間圖像如圖所示，則以下說法中正確的是()A．第1s末質(zhì)點的速度改變方向B．第2s末質(zhì)點的加速度改變方向C．第2s內(nèi)和第3s內(nèi)質(zhì)點的加速度大小方向均相同D．第3s內(nèi)和第4s內(nèi)質(zhì)點的加速度大小方向均相同【答案】C【解析】分析速度—時間圖像可知，圖像在時間軸上方表示速度為正，在時間軸下方表示速度為負，第1s末質(zhì)點的速度沒有改變方向，A錯誤；速度—時間圖像的斜率表示加速度，第2s末質(zhì)點的加速度沒有改變方向，B錯誤；第2s內(nèi)和第3s內(nèi)質(zhì)點的加速度大小方向均相同，C正確；第3s內(nèi)和第4s內(nèi)質(zhì)點的加速度大小相同，方向相反，D錯誤．11.中國“利劍”無人機發(fā)展迅速，最近更“取得重大成果”，并“實現(xiàn)歷史性跨越”．軍事專家分析認為，“利劍”是以航母艦載機為發(fā)展目標的新一代無人機，未來將登上航母，成為無人攻擊機，在某次“利劍”進行滑行試驗中，某檢測裝置觀測到其降落后的滑行過程中制動力逐漸增大，下列各圖中能反映其速度v隨時間t變化關(guān)系的是()【答案】D【解析】由題意可知“利劍”的制動力逐漸增大，故其加速度越來越大，則飛機做加速度增大的減速運動，故只有D正確．12.世界女排大獎賽在中國香港站的比賽中，某運動員跳起將速度為20m/s水平飛來的排球水平擊出，排球以30m/s的速率水平返回(如圖)，假設(shè)排球被擊打過程中的平均加速度大小為200m/s2，則運動員對排球的擊打時間為()A．0.05s B．0.25sC．0.1s D．0.15s【答案】B【解析】規(guī)定初速度方向為正方向，則v1＝20m/s，v2＝－30m/s根據(jù)加速度的定義式a＝eq\f(Δv,Δt)＝eq\f(v2－v1,Δt)得：Δt＝eq\f(v2－v1,a)＝eq\f(－30－20,－200)s＝0.25s，故選B.13.如圖所示，將彈性小球以10m/s的速度從距地面2m處的A點豎直向下拋出，小球落地后豎直反彈經(jīng)過距地面1.5m高的B點時，向上的速度為7m/s，從A到B，小球共用時0.3s，則此過程中()A．小球發(fā)生的位移的大小為0.5m，方向豎直向上B．小球速度變化量的大小為3m/s，方向豎直向下C．小球平均速度的大小為8.5m/s，方向豎直向下D．小球平均加速度的大小約為56.7m/s2，方向豎直向上【答案】D【解析】位移是初位置指向末位置的有向線段，從題中可以看出，小球的位移為0.5m，方向由A點指向B點，即豎直向下，故A錯誤；速度的變化量等于末速度減初速度，規(guī)定向下為正，則Δv＝－7m/s－10m/s＝－17m/s，負號表示與規(guī)定方向相反，即速度變化量的方向向上，故B錯誤；平均速度等于位移與時間的比值，小球的位移為x＝0.5m，方向豎直向下，所以小球的平均速度eq\x\to(v)＝eq\f(x,t)＝eq\f(0.5,0.3)m/s＝eq\f(5,3)m/s，方向豎直向下，故C錯誤；規(guī)定向下的方向為正方向，由加速度公式a＝eq\f(Δv,Δt)知：a＝eq\f(Δv,Δt)＝eq\f(－7－10,0.3)m/s2≈－56.7m/s2，負號表示方向豎直向上，故D正確．沖刺“雙一流”14.(多選)一質(zhì)點某時刻的速度大小為2m/s,2s后的速度大小變?yōu)?m/s，則下列判斷正確的是()A．該質(zhì)