【概念與公式】
加速度方向與速度方向平行的直線運動稱為勻速直線運動。 如果物體的速度隨時間均勻減小,則該運動稱為勻減速直線運動。 如果物體的速度隨時間均勻增加,則該運動稱為勻加速直線運動。
s(t)=1/2·at^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秒內的速度,s(t)為t秒內的位移速度公式:v=v0+at
位移公式:x=v0t+1/2at2;
位移---速度公式:2ax=v2;-v02;
條件:物體要作勻速直線運動,必須同時滿足以下兩個條件:
⑴ 受恒定外力作用 ⑵ 合外力與初速度在同一直線上。
【法律】
瞬時速度與時間的關系:V1=V0+at
位移與時間的關系:s=V0t+1/2·at^2
瞬時速度、加速度、位移的關系:V^2-V0^2=2as
位移公式 X=Vot+1/2·at ^2=Vo·t(勻速直線運動)
位移公式推導:
⑴ 由于勻速直線運動的速度變化均勻,因此平均速度=(初速度+終速度)/2=中間時刻的瞬時速度
勻速直線運動的距離s=平均速度*時間中間位置的瞬時速度公式推導,所以s=[(v0+v)/2]·t
利用速度公式 v=v0+at,可得 s=[(v0+v0+at)/2]·t=[v0+at/2]·t=v0·t+1/2·at^2
⑵利用微積分的基本定義,我們可以看出,速度函數(相對于時間)是位移函數的導數,加速度函數是速度函數的導數。 寫出的公式為ds/dt=v中間位置的瞬時速度公式推導,dv/dt=a,d2s/dt2=a
所以v=∫adt=at+v0,v0是初速度,可以是任意常數
進一步,s=∫vdt=∫(at+v0)dt=1/2at^2+v0·t+C,(對于勻速直線運動),顯然當t=0時,s=0,所以這個任意常數C = 0,所以有
s=1/2·at^2+v0·t
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表示相鄰等時間段的位移差,T表示相鄰等時間段的時間長度)
X 是位移。
V是最終速度
Vo 是初速度
【初速度為零的勻變速直線運動的比例關系】
⑴重要的比例關系
由Vt=at,我們得到Vt∝t。
從 s=(at^2)/2,我們得到 s∝t^2,或 t∝2√s。
從 Vt^2=2as,我們得到 s∝Vt^2,或 Vt∝√s。
⑵基本比例
①第1秒結束時、第2秒結束時、...、第n秒結束時的速度比
V1:V2:V3...:Vn=1:2:3:...:n。
推導: aT1: aT2: aT3: .....: aTn
② 前1秒、前2秒、...、前n秒內的位移比率
s1:s2:s3:...sn=1:4:9...:n^2。
推導: 1/2·a(T1)^2: 1/2·a(T2)^2: 1/2·a(T3)^2: ......: 1/2·a(Tn) ^2
③第一個t內、第二個t內、...、第n個t內(同一時間)內的位移之比
xⅠ:xⅡ:xⅢ…:xn=1:3:5:…:(2n-1)。
求導:1/2·a(t)^2:1/2·a(2t)^2-1/2·a(t)^2:1/2·a(3t)^2-1/2· a(2t)^2
④前1s、前2s、前3s...、前ns中通過位移所需時間的比例
t1:t2:……:tn=1:√2:√3……:√n。
推導:由 s=1/2a(t)^2t1=√2s/at2=√4s/at3=√6s/a
⑤通過第1秒、第2秒、第3秒、…、第n秒(通過連續等位移)所需時間的比值
tⅠ: tⅡ: tⅢ…tN=1: (√2-1): (√3-√2)…: (√n-√n-1)
推導:t1=√(2s/a)t2=√(2×2s/a)-√(2s/a)=√(2s/a)×(√2-1) t3=√(2×3s/a) )-√(2×2s/a)=√(2s/a)×(√3-√2)…注 ⑵2=4⑶2=9
【分類】
在勻速直線運動中,如果物體的速度隨時間均勻增加,則該運動稱為勻加速直線運動; 如果物體的速度隨時間均勻減小,則該運動稱為勻減速直線運動。
如果速度方向和加速度方向相同(即符號相同),則為加速運動; 如果速度方向與加速度方向相反(即符??號不同),則為減速運動。
速度沒有變化(當a=0時)。 如果初速度等于瞬時速度,且速度不變化,既不增加也不減少,則運動狀態為勻速直線運動; 如果速度為0,則運動狀態為靜止。