1、4速度变化快慢的描述加速度核心素养明目标核心素养学习目标物理观念(1)理解加速度的概念，知道加速度的定义式、方向和单位。(2)理解加速度的矢量性。科学思维(1)会根据速度变化的方向判断加速度的方向，并结合速度的方向判断运动性质。(2)根据vt图像分析、计算加速度的大小。(3)理解加速度与速度、速度变化量和速度变化率之间的区别与联系，并会分析生活中的运动实例。科学态度与责任(1)学习并体会用物理量之比定义新物理量的方法。(2)体会数学方法在物理研究中的应用及意义。(3)通过生活中有关加速度的利用和危害防止的实例，体会物理与生活实际的紧密联系，激发物理学习兴趣。知识点一加速度1定义：速度的变化量与
2、发生这一变化所用时间之比，通常用a代表。2表达式：a。(v0：初速度；v：末速度)3单位：在国际单位制中，加速度的单位是m/s2。4物理意义：描述物体运动速度变化快慢的物理量。(1)速度的变化量vvv0是矢量，既有大小，又有方向。(2)叫作速度的变化率，也就是说加速度就是速度的变化率。1：思考辨析(正确的打“”，错误的打“”)(1)物体的速度越大，则加速度越大。()(2)物体的速度变化越大，则加速度越大。()(3)物体的速度变化越快，则加速度越大。()知识点二加速度的方向1加速度的方向(1)加速度是矢量，既有大小，也有方向。(2)加速度的方向与速度变化量的方向相同。2加速度与速度的方向关系在直
3、线运动中如汽车启动时，速度增大，即做加速运动，vv0。v0v与v0同向，即a与v0同向。汽车刹车时，速度减小 ，即做减速运动，vv0。v0v与v0反向，即a与v0反向。对于方向在同一条直线上的矢量运算，可以在规定正方向的前提下用正、负号表示矢量的方向，这样就可以把矢量运算简化为代数运算。2：思考辨析(正确的打“”，错误的打“”)(1)加速度减小，速度一定减小。()(2)a0，加速度a0，a值不断减小直至为零的过程中，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a0时，速度达到最大，位移不断增大D速度不断减小，当a0时，位移达到最大值思路点拨：判断速度增大
4、还是减小，要看速度方向与加速度方向是相同还是相反。判断位移增大还是减小，要看速度方向与位移方向是相同还是相反。C由于初速度v00，加速度a0，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变小，即增加逐渐变慢了；当a0时，速度达到最大值，此后以该最大速度做匀速直线运动，位移不断增大，C正确。母题变式上例中，若加速度a大小不变，则根据下列给出的速度和加速度的正负，判断运动性质。(1)v00，a0；(2)v00；(3)v00，a不变0(3)相同相反1利用vt图像分析加速度(1)vt图像的斜率表示加速度。如图所示的vt图像中，图线的倾斜程度(斜率
5、)ka，表示物体的加速度。斜率越大，加速度越大；斜率越小，加速度越小；斜率为零，加速度为零，即速度保持不变。(2)斜率的正负表示加速度的方向。斜率为正，表示加速度的方向与正方向相同；斜率为负，表示加速度的方向与正方向相反。2从速度时间(vt)图像可以得到的信息(1)物体运动的初速度，即图像中的纵轴截距。(2)根据a计算出加速度。(3)物体是加速运动，还是减速运动。(4)物体在某一时刻的速度或物体达到某一速度所需要的时间。(5)物体在某一段时间内的位移。图线与坐标轴或坐标线围成的面积即该段时间内的位移。名师点睛：在vt图像中，纵轴(v)不但可以表示各时刻速度的大小，而且可以表示速度的方向。只有当
6、物体沿同一条直线运动，选定正方向后，物体的速度方向才能用正、负号表示。【典例4】如图所示为一质点做直线运动的vt图像，下列说法中正确的是()A质点在ab段与bc段的速度方向相反B质点在bc段与cd段的加速度方向相反C质点在ab段的加速度大小为2 m/s2D质点在bc段通过的位移为2 m思路点拨：速度时间图像中，速度的正负表示物体的运动方向，图线的斜率表示加速度，图线与时间轴所围的面积表示位移。C质点在ab段与bc段的速度均为正值，故方向相同，选项A错误；因为速度时间图线的斜率表示物体的加速度，故质点在bc段与cd段的加速度方向相同，选项B错误；质点在ab段的加速度大小为a m/s22 m/s2
7、，选项C正确；质点在bc段通过的位移为x0.54.0 m1 m，选项D错误。选C。分析vt图像时应注意的两点(1)只要直线的斜率相同，则加速度的大小和方向都相同。(2)图线不是物体运动的轨迹，分析时要把图像与物体的实际运动结合起来。3(多选)A、B两车沿同一平直公路同向运动，从某时刻开始，两车的vt图像如图所示。假设t8 s时两车恰好相遇。则在08 s内()AA车加速度大小小于B车加速度大小Bt6 s时两车相距最远Ct0时B车在A车前方33 m处D这段时间内A、B两车可能相遇两次AC由vt图线的斜率表示加速度，可知aA m/s2 m/s2，aB m/s21.5 m/s2，则A车的加速度大小小于
8、B车的加速度大小，选项A正确；两车同向运动，速度相等时相距最远，故t6 s时两车相距不是最远，选项B错误；两车相遇时A通过的位移xA(312)8 m60 m，B通过的位移xB69 m27 m，则t0时B车在A车前方60 m27 m33 m处，选项C正确；题图所示时间内A、B两车只能相遇一次，选项D错误。1关于速度、速度的变化量、加速度，正确的说法是()A物体运动时速度的变化量越大，它的加速度一定越大B速度很大的物体，其加速度一定很大C某时刻物体速度为零，其加速度可能很大D加速度很大时，运动物体的速度一定很快变大C运动物体的速度变化量越大，加速度不一定越大，还取决于变化所用的时间，故A错误；加速
9、度与速度没有直接的关系，速度很大的物体，其加速度可能很小，可能为零，比如速度很大的匀速直线运动，故B错误；某时刻物体速度为零，但速度变化率很大，则其加速度很大，故C正确；物体做减速运动时，加速度很大，运动物体的速度很快变小，故D错误。2(多选)如图所示是A、B两物体做直线运动的vt图像，则下列说法中正确的是()A物体A做加速直线运动B物体B做减速直线运动C物体A的加速度为正值，B的加速度为负值，所以A的加速度大于B的加速度D物体B的速度变化比A的速度变化快AD由图像可知，物体A的速度随时间均匀增加，物体A做加速直线运动，A对；物体B沿负方向运动，速度随时间均匀增加，做加速直线运动，B错；vt图
10、像斜率的绝对值表示加速度的大小，图中B的斜率绝对值较大，则A的加速度小于B的加速度，C错；B的加速度大，则B的速度变化比A快，D对。3物体做匀加速直线运动，已知加速度为2 m/s2，则()A物体在某秒末的速度一定是该秒初的速度的2倍B物体在某秒末的速度一定比该秒初的速度大2 m/sC物体在某秒初的速度一定比前秒末的速度大2 m/sD物体在某秒末的速度一定比前秒初的速度大2 m/sB要理解某秒初与前秒末是同一时刻，某秒末与前秒初相隔2 s。分析可知B项正确。4(2020北大附中高一月考)一枚火箭由地面竖直向上发射，其速度时间图像如图所示，由图像可知()A0ta段火箭的加速度大于tatb段火箭的加
11、速度B在0tb段火箭是上升的，在tbtc段火箭是下落的Ctb时刻火箭加速度方向改变Dtc时刻火箭回到地面C在速度时间图像中，图线的斜率表示加速度，由数学知识可知0ta段火箭的加速度小于tatb段火箭的加速度，故A错误；由速度时间图像可以看出，在0tc段火箭的速度均是正值，说明火箭一直向上运动，tc时刻速度为零，说明tc时刻火箭离地面最远，故B、D错误；在速度时间图像中，图线的斜率表示加速度，tb时刻火箭加速度由正变负，加速度方向改变，故C正确。5情境：有些国家的交通管理部门为了交通安全，特别制定了死亡加速度为500g(g取10 m/s2)这一数值，以警示人们，意思是如果行车加速度超过此值，将有
12、生命危险。这么大的加速度，一般情况下车辆是达不到的，但如果发生交通事故，将有可能达到这一数值。问题：(1)一辆以72 km/h的速度行驶的货车与一辆以54 km/h的速度行驶的摩托车相向而行发生正面碰撞，碰撞时间为2.1103 s，则摩托车驾驶员是否有生命危险？(货车的质量远大于摩托车的质量)(2)为了防止碰撞，两车的驾驶员同时紧急刹车，货车、摩托车从急刹车到完全静止所需的时间分别为4 s、3 s，则货车的加速度与摩托车的加速度大小之比为多少？解析(1)由于货车的质量比摩托车的质量大很多，故摩托车与货车相撞瞬间，货车的速度几乎不变，摩托车的速度反向，大小至少与货车的速度相同，因此，摩托车速度的
13、变化量不小于v72 km/h(54 km/h)126 km/h35 m/s。所以摩托车的加速度至少为a m/s216 667 m/s21 666.7g500g，因此摩托车驾驶员有生命危险。(2)设货车、摩托车的加速度大小分别为a1、a2，根据加速度定义得a1，a2，所以a1a211。答案(1)有生命危险(2)11回归本节知识，自我完成以下问题：1怎样根据速度变化的方向判断加速度的方向？提示：加速度的方向与速度变化量的方向相同。2结合速度的方向如何判断物体加速还是减速？提示：加速度是矢量，在计算加速度或比较加速度时，必须同时考虑它们的大小和方向。取初速度方向为正方向。(1)对加速直线运动，vtv
14、0，a0，加速度为正，表示加速度方向与初速度方向相同。(2)对减速直线运动，vtv0，a0，加速度为负，表示加速度方向与初速度方向相反。3根据vt图像怎样确定加速度？提示：根据a(即vt图线的斜率)可确定加速度。(1)斜率的大小表示加速度的大小。斜率大小越大，加速度越大；斜率大小越小，加速度越小；斜率为零，加速度为零，即速度保持不变。(2)斜率的正负表示加速度的方向。斜率为正，表示加速度的方向与规定的正方向相同；斜率为负，表示加速度的方向与规定的正方向相反。中国高铁中国高速铁路(CHSR)是指新建设计开行250公里/小时(含预留)及以上动车组列车、初期运营速度不小于200公里/小时的客运专线铁
15、路。至2019年底，中国高速铁路营业总里程达到3.5万千米，居世界第一。中国高铁已成为一张有重量的“中国名片”，那么高铁为什么比传统列车的速度快？(1)消除了钢轨连接口。(2)使用动车组。传统的列车开动，首先要火车头的车轮转起来，火车头自己先开动起来，然后拖动列车。而对高铁，动车组有牵引电机的绝不只是火车头，几乎每节车厢都有电动机，几乎每个车轮都有动力驱动。这样一来，动车组前进，就像赛龙舟一样个个都奋力划桨，所有车轮一致地运转，团结力量大，列车相对就变轻了，列车就跑快了。沪杭高铁是连接上海和杭州的现代化高速铁路，最大速度达到了413.7千米每小时，再次刷新世界纪录。沪杭高速列车在一次运行中由A站开往B站，A、B车站间的铁路为直线。技术人员乘此列车从A车站出发，列车从启动加速到100 m/s，用了250 s，在匀速运动了10分钟后，列车减速运动，经过300 s后刚好停在B车站。求此高速列车启动、减速时的加速度大小。提示：加速过程的初、末速度v00，v1100 m/s，用时t1250 s，该过程的加速度a1m/s20.4 m/s2减速过程的初、末速度v1100 m/s，v20，用时t2300 s，该过程的加速度a2m/s20.33 m/s2。