李艷英
速度是描述物體運(yùn)動(dòng)快慢的物理量,它等于位移和所用時(shí)間的比值;加速度是用來表示物體的速度變化快慢的物理量,它等于速度的變化量和時(shí)間的比值,是速度的變化率;速度變化量描述的是物體速度改變的物理量,它不僅與加速度有關(guān),還與時(shí)間有關(guān)。采用比較法可以幫助同學(xué)們深刻理解速度、速度變化量和加速度這三個(gè)物理量。
表1 速度、速度變化量和加速度的比較
例1若車輛的加速度方向與速度方向一致,當(dāng)加速度減小時(shí),則( )。
A.車輛的速度也減小
B.車輛的速度仍在增大
C.當(dāng)加速度減小到零時(shí),車輛的速度達(dá)到最大
D.當(dāng)加速度減小到零時(shí),車輛靜止
根據(jù)加速度的物理意義可知,當(dāng)車輛的加速度方向與速度方向一致,車輛做加速直線運(yùn)動(dòng),選項(xiàng)A 錯(cuò)誤,B正確。加速度減小,車輛的速度增加由快變慢,但速度仍在增大,當(dāng)加速度為零時(shí),車輛的速度達(dá)到最大,選項(xiàng)C 正確,D 錯(cuò)誤。答案為BC。
加速度與速度沒有直接的關(guān)系。加速度增大,速度不一定增加;加速度減小,速度不一定減??;加速度為零,速度不一定為零。
例2拍打蚊子不是一件容易的事,當(dāng)我們看準(zhǔn)蚊子停留的位置拍打下去時(shí),蚊子早就不知飛向何方了,這是因?yàn)槲米釉诟惺艿酵蝗灰u擊而飛走時(shí),具有很大的( )。
A.速度 B.加速度
C.速度的變化量 D.位移
當(dāng)我們看準(zhǔn)蚊子停留的位置拍打下去時(shí),蚊子早就不知飛向何方了,其實(shí)蚊子運(yùn)動(dòng)的快慢,即速度不大,只是蚊子的速度變化得快,即加速度大。答案為B。
加速度是反映速度變化快慢的物理量,速度是反映物體運(yùn)動(dòng)快慢的物理量,加速度與速度的大小無必然聯(lián)系。加速度大表示速度變化快,不表示速度大;同樣,速度大,加速度也不一定大。速度變化量Δv=aΔt,不僅與加速度有關(guān),還與時(shí)間有關(guān),因此速度變化量大,加速度不一定大。
例3一物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng),某時(shí)刻的速度大小v1=4m/s,1s后的速度大小v2=10m/s,在這1s內(nèi),該物體的加速度的大小為多少?
圖1
例4某物體的v-t圖像如圖1所示,根據(jù)圖像回答以下問題:
(1)OA段、AB段、BC段、CD段 的加速度各是多少?
(2)物體在0~14s內(nèi)運(yùn)動(dòng)的總路程和位移各是多少?
在速度—時(shí)間圖像中,某一點(diǎn)代表此時(shí)刻的瞬時(shí)速度,時(shí)間軸上方速度是正數(shù),時(shí)間軸下方速度是負(fù)數(shù);切線代表該位置的加速度,切線向右上方傾斜加速度為正,切線向右下方傾斜加速度為負(fù);圖像與坐標(biāo)軸所圍成的面積代表位移,時(shí)間軸上方位移為正,時(shí)間軸下方位移為負(fù)。
求解速度—時(shí)間圖像問題時(shí)需要明確斜率的含義,知道在速度—時(shí)間圖像中圖像與坐標(biāo)軸圍成的面積的含義,以及數(shù)值的正負(fù)與方向的關(guān)系等。
1.物體的加速度很大,說明( )。
A.物體的速度一定很大
B.物體的速度一定增大
C.物體速度的變化一定很大
D.物體的速度變化一定很快
2.一物體以5m/s的速度沿一光滑傾斜木板從底端向上滑行,經(jīng)過2s后,物體仍向上滑行,速度大小為1m/s。若增大木板傾角,仍使物體以5m/s的速度從底端向上滑行,經(jīng)過2s后,物體向下滑行,其速度大小變?yōu)?m/s。以沿木板向上為正方向,用a1、a2分別表示物體在前后兩種情況下的加速度,則以下選項(xiàng)中正確的是( )。
A.a1=-2m/s2,a2=-2m/s2
B.a1=-3m/s2,a2=-3m/s2
C.a1=-2m/s2,a2=-3m/s2
D.a1=3m/s2,a2=-3m/s2
圖2
3.一枚火箭由地面豎直向上發(fā)射,其速度—時(shí)間圖像如圖2所示,其中ta=tb-ta=tc-tb。由圖像可知( )。
A.0~ta段火箭的加速度小于ta~tb段火箭的加速度
B.0~tb段火箭是上升的,tb~tc段火箭是下落的
C.tb時(shí)刻火箭離地面最遠(yuǎn)
D.tc時(shí)刻火箭回到地面
參考答案:1.D 2.C 3.A