物理高考中涉及的加速度知识主要包括:
1. 加速度的概念:加速度是速度变化量与发生这一变化所用时间的比值,是描述物体速度变化快慢的物理量。
2. 方向性:加速度的方向与速度变化量方向相同,与速度方向无关。
3. 物理意义:加速度反映了速度变化快慢,比如汽车加速度为5m/s²,意味着每秒速度增加5m/s。
4. 物理公式:加速度的公式包括速度v、时间t和力F,即a=Δv/Δt=F。其中,Δv表示速度的变化量,Δt表示产生这个Δv所用的时间,F表示合外力。
5. 加速度的单位:在国际单位制(SI)中,加速度的单位是米每二次方秒(m/s²)或千克·米每二次方秒(kg·m/s²)。
此外,加速度还可能涉及到匀变速直线运动、自由落体运动、匀速圆周运动等相关知识。
题目:一物体在水平地面上做直线运动,其初速度为v_{0},受到一个与运动方向相反的恒定阻力f的作用,经过时间t后,物体的速度变为v_{t},位移为s。
(a)用已知物理量表示物体的加速度a。
(b)假设物体做加速度为a的匀加速运动,经过时间t后,物体的速度变为v_{t},位移为s。求物体做加速度为a的匀加速运动的初速度v_{0}。
【解答】
(a)根据牛顿第二定律,物体的加速度为:
a = \frac{f}{m} = \frac{- f}{m}
其中m为物体的质量。
(b)假设物体做加速度为a的匀加速运动,根据匀变速直线运动的规律,有:
s = v_{0}t + \frac{1}{2}at^{2}
v_{t} = v_{0} + at
将上述两式代入第一式中,得到:
v_{t} - v_{0} = at + \frac{1}{2}at^{2}
又因为a = - \frac{f}{m} = - \frac{F}{m} = - \frac{ma}{m} = - a,所以上式可以简化为:
v_{t} - v_{0} = - at + \frac{1}{2}at^{2}
解得:v_{0} = \frac{v_{t}^{2} + 2s}{2a}