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【笔记与整理】
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=Δv/Δt.
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 m/s2或 m·s-2.
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(填“矢”或“标”)量,加速度的方向与速度变化量Δv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,如果速度增加,加速度方向与速度方向相同;如果速度减小,加速度方向与速度方向相反.(填“相同”或“相反”)
三、v、Δv、Δv/Δt意义的比较
1.v描述物体运动的快慢;Δv描述运动速度变化的多少;Δv/Δt描述运动速度变化的快慢(也叫速度对时间的变化率).
2. a=Δv/Δt只是加速度a的定义式,不是决定式,加速度a与v、Δv没有必然的大小关系.
(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Δv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)速度变化得快,即Δv/Δt大,表示单位时间内速度变化大(或速度的变化率大),加速度才大.
四、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=(v2-v1)/t计算.要注意速度反向情况下,速度变化量的计算.
五、由加速度来判断物体的运动情况
1.加速度的大小决定物体速度变化的快慢
2.加速度方向与速度方向的关系决定物体加速还是减速.物体是加速还是减速与加速度的变化和加速度的大小无关.可总结如下:
六、加速度正负的理解
1.物体有加速度,说明物体做变速运动,不一定是加速运动.
2.物体做加速运动还是减速运动与加速度的大小无关,与加速度方向无关,而与加速度方向与速度方向的关系有关,两者同向加速,反向减速.
【作业与解析】
一、 作业
1.(多选)由公式a=Δv/Δt可知( )
A.a与Δv成正比 B.物体加速度大小由Δv决定
C.a的方向与Δv的方向相同 D.Δv/Δt叫速度变化率,就是加速度
2.(多选)关于速度和加速度的关系,下列说法正确的是( )
A.物体的速度越大,加速度也越大
B.物体速度的变化率为零时,加速度也为零
C.物体速度的变化量越大,加速度越大
D.物体的速度变化越快,加速度越大
3.一质点自原点开始在x轴上运动,初速度v0>0,加速度a>0,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a=0时,速度达到最大,位移不断增大
D.速度不断减小,当a=0时,位移达到最大值
4.(多选)根据下列给出的速度和加速度的正、负情况,对物体运动性质的判断正确的是( )
A.v>0,a<0,物体做加速运动 B.v<0,a<0,物体做加速运动
C.v<0,a>0,物体做减速运动 D.v>0,a>0,物体做加速运动
5.物体A的加速度为3 m/s2,物体B的加速度为-5 m/s2,则可以确定此时( )
A.物体A一定在做加速运动
B.物体A的加速度大于物体B的加速度
C.物体B的加速度大于物体A的加速度
D.物体A的速度小于物体B的速度
6.若汽车的加速度方向与速度方向相反,当加速度增大时( )
A.汽车速度增加的越来越慢 B.汽车速度增加的越来越快
C.汽车速度减小的越来越快 D.汽车速度减小的越来越慢
7.关于速度和加速度的关系,下列说法正确的是( )
A.速度变化得越快,加速度就越大
B.速度变化量的方向为正,加速度方向可能为负
C.加速度方向保持不变时,速度方向也保持不变
D.速度变化得越少,加速度就越小
8.(多选)一辆汽车启动后,加速度、速度方向相同,且加速度越来越小,则( )
A.汽车的速度也减小 B.汽车的速度仍在增大
C.当加速度减小到零时,汽车静止
D.当加速度减小到零时,汽车的速度达到最大
9.如图所示,一个弹性小球在光滑水平面上以5 m/s的速度向左垂直撞到墙上,碰撞后小球以大小为3 m/s的速度向右运动,碰撞时间为0.01 s,碰撞过程中加速度不变.则碰撞前后小球的速度变化量Δv及加速度a分别为(以向左为正方向)( )
A.2 m/s,200 m/s2 B.8 m/s,-800 m/s2
C.8 m/s,800 m/s2 D.-8 m/s,-800 m/s2
10.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d=2 cm的遮光板,如图所示.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Δt1=0.1 s,通过第二个光电门的时间为Δt2=0.05 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t=2 s,试计算滑块的加速度大小.
11.如图所示,足球运动员在罚点球时,球获得30 m/s的速度并做匀速直线运动.设脚与球作用时间为0.1 s,球又在空中飞行0.3 s后被守门员挡出,守门员双手与球接触时间为0.1 s,且球被挡出后以10 m/s速度沿原路弹回,求:
(1)罚点球的瞬间,球的加速度的大小.
(2)守门员接触球瞬间,球的加速度的大小.
12.爆炸性的加速度往往是跑车的卖点.某品牌跑车由静止加速至28 m/s只需4 s.
(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2 m/s2,它需要多长时间才能由静止加速至28 m/s?
二、解析
1.答案 CD
解析 Δv是速度的变化,a与Δv不是正比关系,A项错误;物体加速度大小不是由Δv决定,与之无关,B项错误;a的方向与Δv的方向相同,C项正确;a=Δv/Δt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.答案 BD
解析 物体的速度越大,加速度不一定越大,比如高速匀速行驶的动车,速度很大,而加速度为零,故A错误.加速度等于速度的变化率,则物体速度的变化率为零,加速度也为零,故B正确.加速度在数值上等于单位时间内速度的变化量,速度变化量越大,加速度不一定越大,还与速度变化所用的时间有关,故C错
3.答案 C
解析 由于初速度v0>0,加速度a>0,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a=0时,速度达到最大值,位移不断增大.
误.根据加速度的物理意义可知,物体的速度变化越快,则加速度越大,故D正确.
4.答案 BCD
解析 速度和加速度都是矢量,正、负号不表示大小,表示方向,若a、v同向,即符号相同,物体就做加速运动,若a、v反向,即符号相反,物体就做减速运动,选项A错误,选项B、C、D正确.
5.答案 C
解析 物体A的加速度为正值,但是速度的方向未知,无法确定物体A做加速运动还是减速运动,故A错误;加速度的正负表示方向,其绝对值表示加速度的大小,可知物体B的加速度比物体A的加速度大,故B错误,C正确;物体A的加速度小于物体B的加速度,由于速度大小与加速度大小没有必然联系,所以A的速度不一定小于B的速度,故D错误.
6.答案 C
解析 汽车的加速度方向与速度方向相反,汽车在做减速运动,速度减小;加速度增大,汽车速度减小得越来越快,C正确.
7.答案 A
解析 加速度是描述速度变化快慢的物理量,速度变化得越快,加速度就越大,故A正确;加速度的方向与速度变化的方向相同,速度变化量的方向为正,加速度方向一定为正,故B错误;加速度方向保持不变时,速度方向可以改变,故C错误;加速度的大小取决于速度的变化量和所用时间的比值,速度变化得越少,加速度不一定就越小,故D错误.
8.答案 BD
解析 加速度变小,速度增加的越来越慢,一直到加速度为0,速度达到最大.
9.答案 D
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