劉仁揚(yáng)

【摘 要】加速度是高中物理中一個(gè)很重要的部分，我們都知道整個(gè)宇宙都在不停的運(yùn)動(dòng)之中，存在運(yùn)動(dòng)就會(huì)產(chǎn)生加速度。加速度也是高中物理中基礎(chǔ)的一部分，它不僅在直線運(yùn)動(dòng)中有重要作用，而且在電磁學(xué)中占據(jù)一席之地。本文是從加速度的特征和應(yīng)用兩個(gè)方面對(duì)加速度進(jìn)行的分析，希望讀者能夠?qū)铀俣扔懈畹睦斫狻?/p>

【關(guān)鍵詞】加速度；高中物理；運(yùn)動(dòng)學(xué)；向心加速度

一、加速度的特征

（一）客觀性

加速度在我們一貫的認(rèn)知中都是我們自己抽象出來(lái)的概念，其并不存在，但是實(shí)際上加速度是客觀存在的。它指的是單位時(shí)間內(nèi)速度變化的快慢，最典型的代表便是重力加速度和向心加速度。人從高處跳下來(lái)的時(shí)候便會(huì)產(chǎn)生加速度，而伽利略在比薩斜塔上做的“兩個(gè)質(zhì)量不同的鐵球同時(shí)落地”的實(shí)驗(yàn)便證實(shí)了加速度是客觀存在的。

（二）矢量性

加速度之所以具有矢量性是因?yàn)樗俣鹊淖兓渴怯蟹较虻?，初速度到末速度之間的線段中的指向便是加速度的方向，而線段的長(zhǎng)短則表示加速度的大小。根據(jù)牛頓第二定律F=ma我們也可以加速度的方向與物體所受的合外力的方向是相同的，所以我們可以知道加速度是具有矢量性的，而且表示物體運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)。

二、對(duì)加速度的深度探究

（一）加速度在直線運(yùn)動(dòng)中的應(yīng)用

對(duì)于直線運(yùn)動(dòng)中的加速度問(wèn)題，我們最常遇到的便是直線運(yùn)動(dòng)中的追及問(wèn)題，這類問(wèn)題是典型的考察加速度運(yùn)用的例題。下面這一題是一到典型的直線追擊的例題，希望通過(guò)分析能對(duì)加速度有更深層次的了解。

問(wèn)題1：有一輛自行車從靜止開始在兩分鐘內(nèi)超過(guò)前面一輛正在去勻速行駛的摩托車，摩托車的速度為20m/s，兩車相距400米，問(wèn)自行車的加速度是多少時(shí)才能追上摩托車。

問(wèn)題2：若從某一時(shí)刻開始，自行車從靜止開始以0.5m/s的加速度開始進(jìn)行勻加速直線運(yùn)動(dòng)而摩托車此時(shí)恰好以10m/s的速度從自行車旁邊勻速駛過(guò)問(wèn)題為自行車能否追上摩托車若能追到，問(wèn)在追到前兩車之間的最大距離是多少及什么時(shí)候能追上。

（二）圓周運(yùn)動(dòng)中向心加速度的應(yīng)用

加速度不止又外力作用下的加速度還有向心加速度。向心加速度一般用于圓周運(yùn)動(dòng)中，比如天體運(yùn)動(dòng)中做的圓周運(yùn)動(dòng)都需要用到向心加速度。下面將通過(guò)一個(gè)來(lái)分析向心加速度的應(yīng)用。如右圖所示，在一根長(zhǎng)為L(zhǎng)的繩子下方有一個(gè)質(zhì)量為m的小球，在繩子的牽引下做圓周運(yùn)動(dòng)，在某一時(shí)刻在繩子的三分之一處訂一個(gè)釘子，求訂釘子前后小球的向心加速度之比。

（三）利用圖像對(duì)加速度進(jìn)行深度研究

加速度的概念對(duì)很多人來(lái)說(shuō)會(huì)比較抽象，難以理解，其實(shí)物理學(xué)習(xí)一個(gè)很重要的方面便是利用圖像進(jìn)行分析。像加速度這樣的抽象概念如果我們?cè)诮忸}的過(guò)程中能夠正確運(yùn)用圖像，那么加速度這類問(wèn)題就沒(méi)有那么難了。下面是將舉出一個(gè)例子進(jìn)行驗(yàn)證：在一段路上，兩輛同向行駛的摩托車甲和乙兩者相距100米，且此刻的速度相同均為30m/s，但是在某一時(shí)刻甲摩托車出現(xiàn)了緊急狀況，加速度開始變化，兩車加速度的變化情況如右圖所示。問(wèn)：在加速度變化的前9秒內(nèi)什么時(shí)候兩車相距最近，且最近距離為多少。（初始速度的方向?yàn)檎较颍?/p>

解析：在前三秒鐘，甲車不斷減速且在第三秒時(shí)甲車的速度變?yōu)椋簐=v0-at=30-10×3=0，而乙車在前三秒鐘速度不變所以兩者距離一直在縮小。在第三秒到第六秒之間，甲車開始加速乙車減速，但是這時(shí)候乙車的速度仍然比甲車大，所以距離仍在縮小中，那么等到兩車的速度相同的時(shí)候兩車相距最近。據(jù)圖可知兩車在第六秒的時(shí)候速度相同即第六秒的時(shí)候速相距最近。在前6秒中甲車移動(dòng)的距離為：s甲=0.5×10×32m+0.5×5×32m=67.5m，乙車的移動(dòng)距離為：s乙=30×3m+30×3m-0.5×5×32m=157.5m，所以可以得出兩車最近時(shí)相距x=100m+67.5m-157.5m=10m，所以兩車在第六秒時(shí)相距最近最近距離為10米。

三、總結(jié)

加速度的研究對(duì)于我們高考物理的解答有重要作用，它不僅能促使我們更加理解運(yùn)動(dòng)學(xué)的內(nèi)涵，而且在日常生活中也能加以應(yīng)用。通過(guò)本文我們就可以發(fā)現(xiàn)，加速度幾乎貫穿高中物理的全部比如運(yùn)動(dòng)學(xué)、力學(xué)、電磁學(xué)，由此可知學(xué)好加速度會(huì)對(duì)我們物理的解題起到事半功倍的效果。加速度的學(xué)習(xí)我們要理解它的特征和規(guī)律，再加上對(duì)經(jīng)典例題和圖像的分析相信我們對(duì)加速度的理解會(huì)更透徹。

參考文獻(xiàn)：

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