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1、匀变速直线运动概念及公式高中物理知识点归纳 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*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)
2、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。 【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+1/2at2=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
3、利用速度公式v=v0+at,得s=(v0+v0+at)/2t=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V2Vo2=2ax 平均速度=(初速度+末速度)/2=中间时刻的瞬时速度 X=aT2(
4、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】 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
5、、第n个t内(相同时间内)的位移之比 x:x:x:xn=1:3:5:(2n1)。 推导:1/2a(t)2:1/2a(2t)21/2a(t)2:1/2a(3t)21/2a(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:(21):(3-2):(nn1) 推导:t1=(2s/a)t2=(22s/a)(2s/a)=(2s/a)(21)t3=(23s/a)(22s/a)=(2s/a)(32)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。 第 5 页 共 5 页