物體沿直線運動時,如果在相等的時間內(nèi),速度的變化相等,這種運動叫做勻速直線運動。也可以定義為:沿直線以恒定的加速度運動,叫做勻速直線運動。
【概念與公式】
沿直線運動,且加速度方向與速度方向平行的運動稱為勻速加速直線運動。如果物體的速度隨時間勻速減小,則這種運動稱為勻速減速直線運動。如果物體的速度隨時間勻速增大,則這種運動稱為勻速加速直線運動。
s(t)=1/2at^2+v(0)t=【v(t)^2-v(0)^2】/(2a)={【v(t)+v(0)】/2}*t
v(t)=v(0)+at
其中a為加速度,v(0)為初速度,v(t)為t秒時的速度,s(t)為t秒時的位移速度。公式:v=v0+at
位移公式:x=v0t+1/2at
位移---速度公式:2ax=v2;-v02;
條件:物體做勻速加速直線運動,必須同時滿足以下兩個條件:
(1)受到恒定外力作用 (2)合外力與初速度在同一直線上。
【法律】
瞬時速度與時間的關(guān)系:v1=v0+at
位移與時間的關(guān)系:s=v0t+1/2at^2
瞬時速度、加速度、位移的關(guān)系:v^2-v0^2=2as
位移公式x=vot+1/2at^2=vot(勻速直線運動)
位移公式推導(dǎo):
(1)由于勻加速直線運動的速度是均勻變化的,所以中間時刻的平均速度=(初速度+末速度)/2=瞬時速度
勻速加速直線運動的距離s=平均速度*時間,所以s=[(v0+v)/2]t
使用速度公式 v=v0+at,我們得到 s=[(v0+v0+at)/2]t=[v0+at/2]t=v0t+1/2at^2
(2)利用微積分的基本定義,我們知道速度函數(shù)(相對于時間)是位移函數(shù)的導(dǎo)數(shù),加速度函數(shù)是速度函數(shù)的導(dǎo)數(shù)。寫成方程的形式,就是ds/dt=v,dv/dt=a,d2s/dt2=a
所以v=adt=at+v0,v0是初速度,可以是任意常數(shù)
然后我們有 s=vdt=(at+v0)dt=1/2at^2+v0t+c,(對于勻速加速直線運動),顯然當(dāng) t=0 時,s=0,所以這個任意常數(shù) c=0,所以我們有
s=1/2at^2+v0t
這就是位移公式。
推論:v^2-vo^2=2ax
平均速度=(初速度+終速度)/2=中間時刻的瞬時速度
△x=at^2(△x表示相鄰相等時間段內(nèi)的位移差,t表示相鄰相等時間段內(nèi)的時間長度)
x 是位移。
v 是最終速度
vo 是初速度
【初速度為零的勻加速直線運動的比例關(guān)系】
1.重要的比例關(guān)系
從vt=at,我們得到vtt。
從 s=(at^2)/2,我們得到 st^2 或 t2s。
由于 vt^2=2as,我們得到 svt^2 或 vts。
(二)基礎(chǔ)比例
① 第1秒結(jié)束時、第2秒結(jié)束時、第n秒結(jié)束時的速度比
v1:v2:v3:vn=1:2:3::n。
推導(dǎo):at1: at2: at3: .....: atn
②前1秒、前2秒、前n秒內(nèi)位移比
s1:s2:s3:sn=1:4:9:n^2。
推導(dǎo):1/2a(t1)^2: 1/2a(t2)^2: 1/2a(t3)^2: ...: 1/2a(tn)^2
③第一t、第二t、第nt(同一時間內(nèi))內(nèi)位移的比值
xⅠ:xⅡ:xⅢ:xn=1:3:5::(2n-1)。
推導(dǎo):1/2a(t)^2:1/2a(2t)^2-1/2a(t)^2:1/2a(3t)^2-1/2a(2t)^2
④ 位移前1s、前2s、前3s、前ns所需時間比
t1:t2::tn=1:2:3:n。
推導(dǎo):從 s=1/2a(t)^2t1=2s/at2=4s/at3=6s/a
⑤通過第1s、第2s、第3s、第ns所需時間的比值(通過連續(xù)等量位移)
tⅠ:tⅡ:tⅢtn=1:(2-1):(3-2):(nn-1)
推導(dǎo):t1 = (2s/a) t2 = (22s/a) - (2s/a) = (2s/a) (2-1) t3 = (23s/a) - (22s/a) = (2s/a) (3-2) 注 (2) 2 = 4 (3) 2 = 9
【分類】
在勻速加速直線運動中,如果物體的速度隨時間勻速增大,這種運動稱為勻速加速直線運動;如果物體的速度隨時間勻速減小,這種運動稱為勻速減速直線運動。
如果速度方向與加速度方向相同(即符號相同),就是加速運動;如果速度方向與加速度方向相反(即符??號相反)高中物理基本公式歸納,就是減速運動。
速度不變(a=0時)。若初速度等于瞬時速度,速度不變,既不增大也不減小,則運動狀態(tài)為勻速直線運動;若速度為0高中物理基本公式歸納,則運動狀態(tài)為靜止。
我看了高中物理中勻速加速直線運動的概念和公式的總結(jié),還看了: