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高中物理:匀变速直线运动详解

2025-02-04
高中物理:匀变速直线运动详解

篇1:高中物理:匀变速直线运动详解

物体在一条直线上运动,如果在相等的时间内速度的变化相等,这种运动就叫做匀变速直线运动。也可定义为:沿着一条直线,且加速度不变的运动,叫做匀变速直线运动。

【概念及公式】

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。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。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。

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 速度公式:v=v0+at

位移公式:x=v0t+1/2at2

位移---速度公式:2ax=v2;-v02;

条件:物体作匀变速直线运动须同时符合下述两条:

⑴受恒外力作用 ⑵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=V0+at

位移与时间的关系:s=V0t+1/2·at^2

瞬时速度与加速度、位移的关系:V^2-V0^2=2as

位移公式 X=Vot+1/2·at ^2=Vo·t(匀速直线运动)

位移公式推导:

⑴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=[v0+at/2]·t=v0·t+1/2·at^2

⑵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,d2s/dt2=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=1/2at^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】

⑴重要比例关系

由Vt=at,得Vt∝t。

由s=(at^2)/2,得s∝t^2,或t∝2√s。

由Vt^2=2as,得s∝Vt^2,或Vt∝√s。

篇2:高中物理:匀变速直线运动详解

物体在一条直线上运动,如果在相等的时间内速度的变化相等,这种运动就叫做匀变速直线运动。也可定义为:沿着一条直线,且加速度不变的运动,叫做匀变速直线运动。

一、【概念及公式】

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。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。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。

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

速度公式:v=v0+at

位移公式:x=v0t+1/2at2;

位移---速度公式:2ax=v2;-v02;

条件:物体作匀变速直线运动须同时符合下述两条:

受恒外力作用

合外力与初速度在同一直线上。

二、【规律】

瞬时速度与时间的关系:V1=V0+at

位移与时间的关系:s=V0t+1/2·at^2

瞬时速度与加速度、位移的关系:V^2-V0^2=2as

位移公式 X=Vot+1/2·at ^2=Vo·t(匀速直线运动)

位移公式推导:

⑴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=[v0+at/2]·t=v0·t+1/2·at^2

⑵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,d2s/dt2=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=1/2at^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

三、【初速度为零的匀变速直线运动的比例关系】

⑴重要比例关系

由Vt=at,得Vt∝t.

由s=(at^2)/2,得s∝t^2,或t∝2√s.

由Vt^2=2as,得s∝Vt^2,或Vt∝√s.

⑵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……:n^2。

推导:1/2·a(T1)^2: 1/2·a(T2)^2: 1/2·a(T3)^2: ...... : 1/2·a(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

xⅠ:xⅡ:xⅢ……:xn=1:3:5:……:(2n-1)。

推导: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)^2t1=√2s/at2=√4s/at3=√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=√(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

四、【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(a=0时),若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;若速度为0,则运动状态为静止。

篇3:高中物理:匀变速直线运动详解

篇3:高中物理:匀变速直线运动详解

  匀变速直线运动公式

  1.平均速度V平=S / t (定义式) 2.有用推论Vt 2 –V0 2=2as

  3.中间时刻速度 Vt / 2= V平=(V t + V o) / 2

  4.末速度V=Vo+at

  5.中间位置速度Vs / 2=[(V_o2 + V_t2) / 2] 1/2

  6.位移S= V平t=V o t + at2 / 2=V t / 2 t

  7.加速度a=(V_t - V_o) / t 以V_o为正方向,a与V_o同向(加速)a>0;反向则a<0

  8.实验用推论ΔS=aT2 ΔS为相邻连续相等时间(T)内位移之差

  9.主要物理量及单位:初速(V_o):m/ s 加速度(a):m/ s2 末速度(Vt):m/ s

  时间(t):秒(s) 位移(S):米(m) 路程:米

  速度单位换算: 1m/ s=3.6Km/ h

  注:(1)平均速度是矢量。

  (2)物体速度大,加速度不一定大。

  (3)a=(V_t - V_o)/ t只是量度式,不是决定式。

篇4:高中物理:匀变速直线运动详解

篇4:高中物理:匀变速直线运动详解

这篇高中物理第二章知识点:匀变速直线运动的研究是查字典物理网特地为大家整理的,希望对大家有所帮助!

第二章 匀变速直线运动的研究实验:探究小车速度随时间变化的规律进行实验处理数据作出速度时间图象匀变速直线运动的速度与时间的关系匀变速直线运动沿着一条直线,且加速度不变的运动。速度与时间的关系式速度公式:v=v0+at匀变速直线运动的位移与时间的关系匀速直线运动的位移匀变速直线运动的位移位移公式:x=v0t+at2/2匀变速直线运动的位移与速度的关系公式:v2-v02=2ax自由落体运动自由落体运动定义:物体只在重力作用下从静止开始下落的运动。自由落体运动是初速度为0的匀加速直线运动。自由落体加速度(重力加速度)定义:在同一地点,一切物体自由下落的加速度。用g表示。一般的计算中,可以取g=9.8m/s2或g=10m/s2公式: v=gt h=gt2/2 v2=2gh h=gT2伽利略对自由落体运动的研究绵延两千年的错误逻辑的力量猜想与假说实验验证伽利略的科学方法以上就是由查字典物理网为您提供的高中物理第二章知识点:匀变速直线运动的研究,希望给您带来帮助!

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篇5:高中物理:匀变速直线运动详解

篇5:高中物理:匀变速直线运动详解

1.知识与技能:

1掌握用vt图象描述位移的方法.

2掌握匀变速运动位移与时间的关系并运用(知道其推导方法).

2.过程与方法:

1通过对vt图象位移的求法,明确面积与位移的关系。

2通过图像问题,学会用已有知识分析问题的方法和验证匀加速运动的平均速度求法。

3练习位移与时间公式的应用

知识点总结

位移--时间图象(s-t图)

(1)描述:表示位移和时间的关系的图象,叫位移-时间图象,简称位移图象。

(2)物理意义:描述物体运动的位移随时间的变化规律。

(3)坐标轴的含义:横坐标表示时间,纵坐标表示位移。由图象可知任意一段时间内的位移和发生某段位移所用的时间。

匀速直线运动的s-t图

(1)匀速直线运动的s-t图象是一条倾斜的直线,或某直线运动的s-t图象是倾斜直线则表示其作匀速直线运动。

(2)s-t图象中斜率(倾斜程度)大小表示物体运动快慢,斜率(倾斜程度)越大,速度越快。

(3)s-t图象中直线倾斜方式(方向)不同,意味着两直线运动方向相反。

(4)s-t图象中,两物体图象在某时刻相交表示在该时刻相遇。

(5)s-t图象若平行于t轴,则表示物体静止。

(6)s-t图象并不是物体的运动轨迹,二者不能混为一谈。

(7)s-t图只能描述直线运动。

表达式:v =(vt+vo)/2、x=vt、vt=v0+at、x = v0 + at2/2

常见考点考法

一辆汽车从静止开始加速,加速度a=5m/s2,问:10s后汽车走过的位移为多少?(汽车沿直线运动)

解:因为物体做的是匀加速直线运动,所以:

x = v0t + at2/2 x=250m