加速度
1.加速度
⑴ 物理意义:表示速度变化快慢的物理量。
⑵ 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,通常用??表示。 ⑶ 公式:??=
????????
其中,????为速度的变化量,????=??末???初;????表示对应的时间变化量,即????=??末???初 ⑷ 矢量性:加速度是矢量,方向与速度变化量????的方向相同。 ⑸ 单位:在国际单位制中,加速度的单位是米每二次方秒,符号是??/??2
或??????2
。
典例精讲
【例1.1】(2024春?通海县校级月考)关于加速度,下列说法中正确的是( ) A.物体有加速度,速度就增加 B.加速度的单位是m/s C.加速度只有正值
D.加速度是单位时间内速度的变化
【分析】加速度是反映速度变化快慢的物理量,当加速度方向与速度方向相同,做加速运动,当加速度方向与速度方向相反,做减速运动。
【解答】解:A、物体有加速度,速度不一定增加,可能减小,如匀减速直线运动。故A错误;
B、加速度的单位是m/s2,故B错误; C、加速度的正负表示方向,故C错误;
D、加速度是单位时间内的速度变化量,不是增加的速度。故D正确。 故选:D。
【点评】解决本题的关键知道加速度的物理意义,掌握判断物体做加速运动还是减速运动的方法,关键看加速度方向与速度方向的关系。
【例1.2】((2024秋?临川区校级期末)关于速度、速度变化量和加速度,下列说法正确的是( )
A.物体的速度越大,加速度就越大 B.物体的速度变化量越大,加速度就越大 C.物体做匀减速直线运动时,加速度变小 D.物体做匀变速直线运动时,加速度不变
【分析】加速度是反映速度变化快慢的物理量,当加速度的方向与速度方向相同,速度增加,当速度的方向与加速度的方向相反,速度减小
【解答】解:A、质点的速度大,加速度不一定大,比如质点以较大速度做匀速直线运动,加速度为零。故A错误。
B、速度变化量大,加速度不一定大,还与变化的时间有关。故B错误。 C、物体做匀减速运动时,速度减小,加速度不变。故C错误。 D、物体做匀变速直线运动,故加速度不变。故D正确。 故选:D。
【例1.3】((2024秋?石河子校级期末)以下对加速度的理解正确的是( ) A.加速度是增加的速度
B.加速度是描述速度变化快慢的物理量 C.﹣8m/s2比5m/s2小
D.加速度方向与初速度方向一定相同
【分析】加速度不是增加的速度,而表示速度变化快慢。加速度的大小是加速度的绝对值。加速度方向可与初速度方向相同,也可相反。
【解答】解:A、加速度不是增加的速度,在数值上等于单位时间内速度的增量。故A错误。 B、加速度是描述物体速度变化快慢的物理量。故B正确。
C、加速度的大小是加速度的绝对值,则﹣8m/s2比5m/s2大。故C错误。
D、在加速直线运动中,加速度方向与初速度方向相同;在减速直线运动中,加速度方向与速度方向相反。故D错误。 故选:B。
29.(2017?江都区校级学业考试)在下面所说的物体运动情况中,不可能出现的是( ) A.物体在某时刻运动速度很大,而加速度为零
B.物体在某时刻运动速度很小,而加速度很大
C.运动的物体在某时刻速度为零,而其加速度不为零
D.作变速直线运动的物体,加速度方向与运动方向相同,当物体加速度减小时,它的速度也减小
【分析】根据加速度与速度无关,举例说明物体的这种运动情况是否可能发生.判断物体做加速运动还是减速运动,看加速度与速度两者方向的关系.
【解答】解:A、物体在某时刻运动速度很大,而加速度可能为零,比如匀速直线运动。故A正确。
B、物体在某时刻运动速度很小,而加速度可能很大,比如火箭刚点火时。故B正确。 C、运动的物体在某时刻速度为零,而其加速度可能不为零,比如物体竖直上抛到最高点时,速度为零,加速度不为零。故C正确。
D、作变速直线运动的物体,加速度方向与运动方向相同,当物体加速度减小时,它的速度仍在增大,不可能减小。故D错误。 本题选不可能的,故选D
2.加速度方向和运动的关系
⑴ 当??与??方向相同时,??随时间增大而增大,物体做加速运动。 ⑵ 当??与??方向相反时,??随时间增大而减小,物体做减速运动。 ⑶ 当??=0时,??随时间不发生变化,物体做匀速运动。
注意:① 判断物体的速度是增加还是减小,不必去管加速度的大小,也不必去管加速度是增大还是减小,只需看加速度的方向和速度的方向是相同还是相反。只要物体的加速度和速度方向相同,物体的速度一定增加;只要物体的加速度和速度方向相反,物体的速度就一定减小。② 判断物体速度变化的快慢,只要看加速度的大小。加速度大,其速度变化就一定快;加速度小,其速度变化就一定慢。
3.感受加速度与速度
⑴ 人能感受到加速度,比如电梯向上加速时,加速度越大,人感觉到越“沉”;急刹车时,加速度越大,人越容易向前“倾倒”。
⑵ 人有时不能感受到速度,比如在匀速上升的电梯中,人不能感知自己的速度大小。再比如北京地区的人随着地球自转的速度约为444m/s,随着地球公转的速度为30km/s,但是我们平常感觉不到。
⑶ 物体速度不为零时,加速度可以为零,比如匀速运动的火车;加速度不为零时,速度也可以为零。比如从空中释放小球的初始时刻。
4.匀变速直线运动
沿着一条直线,且加速度不变的运动,叫做匀变速直线运动。
在匀变速直线运动中,如果物体的速度随着时间均匀增加,这个运动叫做匀加速直线运动;如果物体的速度随着时间均匀减小,这个运动叫做匀减速直线运动。
典例精讲
【例4.1】(2024春?淄川区校级期中)关于速度与加速度的说法,下列说法中正确的是( ) A.物体的速度改变得越快,加速度一定越大 B.物体的速度越大,加速度一定越大
C.物体的速度改变量越大,加速度一定越大 D.加速度是描述速度改变大小的物理量
【分析】加速度表示物体速度变化的快慢,加速度越大,物体速度变化越快。速度大,速度变化大,加速度都不一定大。速度为零,加速度不一定为零。
【解答】解:ABC、加速度表示物体速度变化的快慢,物体速度变化越快。则加速度越大;
与速度大小以及速度变化的大小无无关;故A正确BC错误; D、加速度是描述速度改变快慢的物理量,故D错误。 故选:A。
【点评】本题考查对速度与加速度关系的理解,抓住加速度的物理意义及速度与加速度无关来判断即可。
【例4.2】(2024秋?沙坪坝区校级期末)甲、乙两物体同时同地沿同一方向做直线运动的v
﹣t图象如图所示,则( )
A.甲、乙两次相遇的时刻为10s末和第40s末 B.在第50s末,甲在乙的前方
C.甲、乙两次相遇的时刻为20s末和第60s末 D.经20s后乙开始返回
【分析】在速度时间图象中,结合图线与时间轴围成的面积得出位移的大小,判断甲、乙是否相遇。速度的正负表示运动的方向,结合速度的正负判断物体是否返回。
【解答】解:AC、在v﹣t图象中,图象的“面积”等于物体的位移,由图线可知,在20s末和60s末,图线与时间轴围成的面积相等,则位移相等,甲、乙相遇,故A错误,C正确。 B、在50s末,乙图线与时间轴围成的面积大于甲图线围成的面积,知乙的位移大于甲的位移,可知乙在甲前面,故B错误。
D、在速度时间图线中,乙的速度一直为正值,速度方向不变,经20s后乙没有返回,故D错误。 故选:C。
【例4.3】(2016?上海)物体做匀加速直线运动,相继经过两段距离为16m的路程,第一段用时4s,第二段用时2s,则物体的加速度是( ) A.m/s2
B.
m/s2
C.m/s2
D.
m/s2
【分析】根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出两个中间时刻的瞬时速度,结合速度时间公式求出物体的加速度。