1、匀变速直线运动概念及公式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)=1/2at2+v(0)t=【v(t)2-v(0)2】/(2a)=【v(t)+v(0)】/2*tv(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
2、=v0+at位移公式:x=v0t+1/2at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。【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+1/2at2瞬时速度与加速度、位移的关系:V2-V02=2as位移公式 X=Vot+1/2at 2=Vot(匀速直线运动)位移公式推导: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)/2t利用速度公式v=v0+at,得s=(v0+v0+at)/2
3、t=v0+at/2t=v0t+1/2at2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=1/2at2+v0t+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=1/2at2+v0t这就是位移公式。推论 V2-Vo2=2ax平均速度=(初速度+末速度)/2=中间时刻的瞬时速度X=aT2(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
4、。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】重要比例关系由Vt=at,得Vtt。由s=(at2)/2,得st2,或t2s。由Vt2=2as,得sVt2,或Vts。基本比例第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x:x:x:xn=1:3:5:(2n-1
5、)。推导:1/2a(t)2:1/2a(2t)2-1/2a(t)2:1/2a(3t)2-1/2a(2t)2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t:t:ttN=1:(2-1):(3-2):(n-n-1)推导:t1=(2s/a)t2=(22s/a)-(2s/a)=(2s/a)(2-1)t3=(23s/a)-(22s/a)=(2s/a)(3-2) 注2=42=9【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。