物理高考中涉及的加速度知識主要包括:
1. 加速度的概念:加速度是速度變化量與發生這一變化所用時間的比值,是描述物體速度變化快慢的物理量。
2. 方向性:加速度的方向與速度變化量方向相同,與速度方向無關。
3. 物理意義:加速度反映了速度變化快慢,比如汽車加速度為5m/s2,意味著每秒速度增加5m/s。
4. 物理公式:加速度的公式包括速度v、時間t和力F,即a=Δv/Δt=F。其中,Δv表示速度的變化量,Δt表示產生這個Δv所用的時間,F表示合外力。
5. 加速度的單位:在國際單位制(SI)中,加速度的單位是米每二次方秒(m/s2)或千克·米每二次方秒(kg·m/s2)。
此外,加速度還可能涉及到勻變速直線運動、自由落體運動、勻速圓周運動等相關知識。
題目:一物體在水平地面上做直線運動,其初速度為v_{0},受到一個與運動方向相反的恒定阻力f的作用,經過時間t后,物體的速度變為v_{t},位移為s。
(a)用已知物理量表示物體的加速度a。
(b)假設物體做加速度為a的勻加速運動,經過時間t后,物體的速度變為v_{t},位移為s。求物體做加速度為a的勻加速運動的初速度v_{0}。
【解答】
(a)根據牛頓第二定律,物體的加速度為:
a = \frac{f}{m} = \frac{- f}{m}
其中m為物體的質量。
(b)假設物體做加速度為a的勻加速運動,根據勻變速直線運動的規律,有:
s = v_{0}t + \frac{1}{2}at^{2}
v_{t} = v_{0} + at
將上述兩式代入第一式中,得到:
v_{t} - v_{0} = at + \frac{1}{2}at^{2}
又因為a = - \frac{f}{m} = - \frac{F}{m} = - \frac{ma}{m} = - a,所以上式可以簡化為:
v_{t} - v_{0} = - at + \frac{1}{2}at^{2}
解得:v_{0} = \frac{v_{t}^{2} + 2s}{2a}