勻加速運動

勻加速運動的定義:加速度不變的加速運動。

知識梳理

①物體運動的位移跟運動這段位移所用時間的比值叫速度,其方向 。
②物體在某一時刻的速度叫 速度,其方向 。
③平均速度只能 運動的快慢,瞬時速度能夠 運動的快慢。
④加速度等於 ,它表示 快慢。
答案:①平均; 與位移方向相同
②瞬時; 與物體運動方向相同
③粗略描述物體;精確描述物體
④速度的變化量與發生這一變化所用時間的比值;速度變化

要點透析

1.平均速度和瞬時速度
①平均速度反映一段時間內物體運動的平均快慢程度,平均速度與一段位移或時間相對應,所取時間越短,描述物體的運動情況越精確。如果以某時刻(或位置)為起點選一小段時間(或位移)計算平均速度,當所選的時間(或位移)小到趨於零時,這一平均速度就等於該時刻(或位置)的瞬時速度,就能精確描述物體的運動。
②瞬時速度與某一時刻或位置相對應,平均速度與一段位移(或時間)相對應。不同階段的平均速度一般不同。
③瞬時速度的方向沿運動軌跡的切線方向如(圖2-1)從A點開始所取的時間越短,位移的方向(平均速度的方向)趨於物體運動軌跡的切線方向。
2.速度V,速度變化量△V,加速度a的區別和聯繫。
探究1. 如何理解物體運動的快慢和運動速度變化的快慢?
物體運動的快慢是指物體位置變化的快慢,用速度來描述,速度越大就說明物體運動得越快;物體由靜止到運動或由運動到靜止,其速度都發生變化。有的物體速度變化的快,如子彈發射,有的物體速度變化得慢,如列車啟動,加速度就表示速度變化的快慢。
探究2.如何理解速度的變化量和速度的變化率(加速度)?
①速度的變化量是指速度改變了多少,它等於物體的末速度和初速度的矢量差,即 ,它是一矢量,表示速度變化的大小和方向。
②加速度(速度的變化率)是指速度的變化量與發生這一變化所用時間的比值,在數值上等於單位時間內速度的變化量。加速度描述的是速度變化的快慢,其大小由速度變化量和發生這一變化所用的時間共同決定。加速度的方向與速度變化量方向相同。
③加速度與速度的大小及速度變化的大小無必然聯繫。加速度大表示速度變化快,並不表示速度大,也不表示速度變化大。
例如,小汽車啟動時加速度很大,速度卻很小,當小汽車高速行駛時,速度很大,加速度卻很小,甚至為零。
④加速度是矢量,它的方向與速度的變化△ 方向相同,與速度 的方向無必然聯繫,a 可以與速度方向相同,也可以相反,還可以成一夾角。
探究3.如何判定物體做加速運動還是做減速運動?
根據加速度和速度兩方向間的關係。只要加速度方向和速度方向相同,就是加速;反之就是減速。這與加速度變化和加速度的正、負無關。
可總結如下:
a 增大, 增加得快
a 和 同向 加速運動
a減小, 增加得慢
a增大, 減小得快
a和 反向 減速運動
a減小, 減小得慢
注意:加速度越來越小,速度卻可以越來越大,只能說速度增加得越來越慢。

典例分析

【例1】 二個質點A、B的運動軌跡如圖2-2所示,二質點同時從N點出發,同
時到達M點,下列說法正確的是
A.二個質點從N到M的平均速度相同
B.B質點從N到M的平均速度方向與任意時刻的瞬時速度方向相同
C.二個質點平均速度的方向不可能相同
D.二個質點的瞬時速度有可能相同
分析:選A、D。二個質點運動的始、末位置相同,故位移相同,時間又相等,故平均速度相同,A對C錯,B質點從N到M途中可能往返運動,故不能判定,B項不對。由於瞬時速度是某一時刻的速度,二個質點有可能在某一位置瞬時速度相同,所以D項對。
【例2】 關於加速度,下列說法中正確的是
A. 速度變化越大,加速度一定越大
B.速度變化所用的時間越短,加速度一定越大
C.速度變化越快,加速度一定越大
D.單位時間內速度變化越大,加速度一定越大
分析:選C、D。根據加速度的定義式及物理意義進行判斷.由加速度的定義式
可知,加速度的大小是由速度的變化量和這一變化所用的時間共同確定的。速度變化越大,所用時間不確定,加速度不一定越大,故選項A錯誤;速度變化所用時間越短,但速度的變化量大小未確定,也不能確定加速度一定越大,故選項B錯誤;單位時間內速度變化越大,加速度一定越大,故選項D正確;加速度是描述速度變化快慢的物理量,速度變化越快,加速度一定越大,故選項C正確。
【例3】 足球以10m/s的速度飛來,運動員在0.2s的時間內將足球以15m/s的
速度反向踢出。請你求出這段時間內足球的加速度的大小及方向。
分析:此過程中足球運動的方向發生了變化,為方便起見,先確定初速度 的方向為正方向,則 =10m/s .=-15m/s,由加速定義式可求出足球的加速度;
負號表示加速度的方向與足球飛來時的速度 的方向相反。

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