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        速度、速度變化量和加速度的比較

        2020-09-30 03:50:42李艷英
        中學生數(shù)理化·高一版 2020年9期
        關(guān)鍵詞:時間軸物理量蚊子

        李艷英

        速度是描述物體運動快慢的物理量,它等于位移和所用時間的比值;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),還與時間有關(guān)。采用比較法可以幫助同學們深刻理解速度、速度變化量和加速度這三個物理量。

        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,當加速度減小時,則( )。

        A.車輛的速度也減小

        B.車輛的速度仍在增大

        C.當加速度減小到零時,車輛的速度達到最大

        D.當加速度減小到零時,車輛靜止

        根據(jù)加速度的物理意義可知,當車輛的加速度方向與速度方向一致,車輛做加速直線運動,選項A 錯誤,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,當加速度為零時,車輛的速度達到最大,選項C 正確,D 錯誤。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,當我們看準蚊子停留的位置拍打下去時,蚊子早就不知飛向何方了,這是因為蚊子在感受到突然襲擊而飛走時,具有很大的( )。

        A.速度 B.加速度

        C.速度的變化量 D.位移

        當我們看準蚊子停留的位置拍打下去時,蚊子早就不知飛向何方了,其實蚊子運動的快慢,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,速度是反映物體運動快慢的物理量,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動,某時刻的速度大小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)運動的總路程和位移各是多少?

        在速度—時間圖像中,某一點代表此時刻的瞬時速度,時間軸上方速度是正數(shù),時間軸下方速度是負數(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;圖像與坐標軸所圍成的面積代表位移,時間軸上方位移為正,時間軸下方位移為負。

        求解速度—時間圖像問題時需要明確斜率的含義,知道在速度—時間圖像中圖像與坐標軸圍成的面積的含義,以及數(shù)值的正負與方向的關(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時刻火箭離地面最遠

        D.tc時刻火箭回到地面

        參考答案:1.D 2.C 3.A

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