公式
沿着一条直线,且加速度方向与速度方向平行的运动,叫做匀变速直线运动.s(t)=at^2/2+v(0)t=(v(t)^2-v(0)^2)/(2a)=(v(t)+v(0))t/2 v(t)=v(0)+at 其中a为加速度,v(0)为初速度,v(t)为t秒时的速度 s(t)为t秒时的位移
匀变速直线运动的条件
物体作匀变速直线运动须同时符合下述两条:(1)受恒外力作用; (2)合外力与初速度在同一直线上.
规律
瞬时速度与时间的关系:V1=at 位移与时间的关系:s=1/2at2 瞬时速度与加速度、位移的关系:V1=根号2as 速度公式 V=Vo+at,位移公式 X=Vot+1/2at^2 X=Vo·t(匀速直线运动) 位移公式推导:(1)由于匀变速直线运动的速度是均匀变化的,故平均速度=(初速度+末速度)/2=中间时刻的瞬时速度 而匀变速直线运动的路程s=平均速度*时间,故s=[(v0+v)/2]*t 利用速度公式v=v0+at,得s=[(v0+v0+at)/2]*t=[2v0+at/2]*t=v0*t+1/2*at^2 (2)利用微积分的基本定义可知,速度函数(关于时间)是位移函数的导数,而加速度函数是关于速度函数的导数,写成式子就是ds/dt=v,dv/dt=a,d^2s/dt^2=a 于是v=∫adt=at+v0,v0就是初速度,可以是任意的常数 进而有s=∫vdt=∫(at+v0)dt=1/2*at^2+v0*t+C,(对于匀变速直线运动),显然t=0时,s=0,故这个任意常数C=0,于是有 s=1/2*at^2+v0*t 这就是位移公式.推论 V^2-Vo^2=2aX 平均速度=(初速度+末速度)/2=中间时刻的瞬时速度 △X=aT^2(△X代表相邻相等时间段内位移差,T代表相邻相等时间段的时间长度) X为位移.V为末速度 Vo为初速度
初速度为零的匀变速直线运动的比例关系
(1)重要比例关系 由Vt=at,得Vt∝t.由s=(at2)/2,得s∝t2,或t∝√s.由Vt2=2as,得s∝Vt2,或Vt∝√s.(2)基本比例 ①第1秒末、第2秒末、……、第n秒末的速度之比 V1:V2:V3……:Vn=1:2:3:……:n.推导:aT1 :aT2 :aT3 :.:aTn ②前1秒内、前2秒内、……、前n秒内的位移之比 s1:s2:s3:……sn=1:4:9……:n2.推导:1/2a(T1)∧2 :1/2a(T2)∧2 :1/2a(T3)∧2 :.:1/2a(Tn)∧2 ③第1个t内、第2个t内、……、第n个t内(相同时间内)的位移之比 sⅠ:sⅡ:sⅢ……:sn=1:3:5:……:(2n-1).推导:1/2a(t)∧2 :1/2a(2t)∧2-1/2a(t)∧2 :1/2a(3t)∧2-1/2a(2t)∧2 ④通过前1s、前2s、前3s……、前ns的位移所需时间之比 t1:t2:……:tn=1:√2:√3……:√n.推导:由s=1/2a(t)2 t1=√2s/a t2=√4s/a t3=√6s/a ⑤通过第1个s、第2个s、第3个s、……、第n个s(通过连续相等的位移)所需时间之比 tⅠ:tⅡ:tⅢ……tN=1:(√2-1):(√3-√2)……:(√n-√n-1) 推导:t1 :t2-t1 :t3-t2 :...:tn-t(n-1) 注(2)2=4(3)2=9 ()∧2为平方
匀变速直线运动的分类
在匀变速直线运动中,如果物体的速度随着时间均匀增加,这个运动叫做匀加速直线运动;如果物体的速度随着时间均匀减小,这个运动叫做匀减速直线运动.若速度方向与加速度方向同向(即同号),则是加速运动;若速度方向与加速度方向相反(即异号),则是减速运动 速度无变化,----初速度等于瞬时速度,且速度不改变.不增加也不减少,则运动状态为,匀速直线运动.