速度、速度變化量和加速度的比較

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