王茜貞
加速度是物理學(xué)的一個非常重要的概念,理解掌握好加速度是學(xué)好物理的基礎(chǔ),對于初學(xué)者更要引起高度注意。
一、加速度a的矢量性
(1)加速度的方向與速度變化量方向相同,與初(末)速度方向可能相同,也可能相反。
(2)加速度的正負(fù)只表示加速度與規(guī)定的正方向相同還是相反,與規(guī)定的正方向相同加速度為正,相反為負(fù)。加速度的正負(fù)不表示大小。
(3)在計(jì)算加速度時不僅要計(jì)算大小,還要指明方向。
二、平均加速度與瞬時加速度
(1)從加速度定義來看,實(shí)際上在一段時間內(nèi)的速度變化量與對應(yīng)時間的比值就是這段時間內(nèi)的平均加速度。
(2)當(dāng)發(fā)生變化的時間間隔趨近于零時,平均加速度就變?yōu)樗矔r加速度。
(3)在運(yùn)動過程中,加速度保持不變的運(yùn)動叫做勻變速運(yùn)動,在這種運(yùn)動中,平均加速度與瞬時加速度相等。
三、求解加速度的策略
1.應(yīng)用單位時間內(nèi)速度的變化量求解加速度。
要點(diǎn):單位時間,確定其對應(yīng)的初末速度,求矢量差,數(shù)值等于加速度大小。
適用:加速度不變的直線運(yùn)動。
2.根據(jù)定義式求解加速度。
適用:求解平均加速度、加速度不變的直線運(yùn)動的瞬時加速度以及曲線運(yùn)動的加速度。
3.根據(jù)圖線斜率求解瞬時加速度。
要點(diǎn):v-t圖像的斜率表示加速度,且常以初速度方向?yàn)檎较?。斜率的絕對值反映加速度大小,斜率正負(fù)反映加速度和速度方向的關(guān)系。斜率為正,說明加速度和速度方向相同,速度越來越大;斜率為負(fù),說明加速度和速度方向相反,速度越來越小。如圖1,圖1圖線甲表示物體做勻速運(yùn)動,斜率等于零;圖線乙的斜率k=ΔvΔt(為正值),說明速度方向與加速度方向相同;圖線丙斜率為負(fù)值,說明速度方向與加速度方向相反。
適用:比較加速度大小,判斷加速度方向,判定速度與加速度的方向關(guān)系,求解瞬時加速度。
四、突破加速度與速度關(guān)系的一些誤區(qū)
誤區(qū)1運(yùn)動物體有加速度,則物體速度一定增大
誤區(qū)4物體的加速度增大速度就增大,加速度減小速度就減小
加速度表示速度變化快慢,加速度增大可能是速度增加得快,也可能是減小得快,故物體的加速度增大,速度可能減小,如做加速度越來越大的減速運(yùn)動的物體加速度越來越大,而速度(在反向之前)反而越來越?。煌砑铀俣仍絹碓叫?,可能是速度減小得慢,也可能是速度增大得慢,如正在做加速度越來越小的加速運(yùn)動的物體,加速度在減小,而速度卻在增大??傊矬w的運(yùn)動速度的增減取決于是加速運(yùn)動還是減速運(yùn)動,與加速度的增減無關(guān)。做加速運(yùn)動的物體不管加速度怎樣變化,速度一定增大,而做減速運(yùn)動的物體不論加速度怎樣變化,速度在反向之前一定減小。所以物體的加速度增大,速度可能增大也可能減小,加速度減小,速度可能增大也可能減小。
例1物體沿一直線運(yùn)動,從A經(jīng)過B和C到D,其過程的v-t圖如圖2所示。
(1)比較物體在AC、CD段的加速度大小。
(2)求物體從A到D過程中的平均加速度。
(3)求物體經(jīng)過B點(diǎn)時的加速度。
計(jì)算加速度時,可用公式直接進(jìn)行計(jì)算,也可利用直線的斜率,在v-t圖中斜率不變,則各個時刻的加速度都相等。
(責(zé)任編輯趙平)