物理匀变速直线运动公式

物理匀变速直线运动公式

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[1]。匀变速直线运动的图像是一条倾斜的直线。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。

其中a 为加速度,为初速度,

为t 秒时的速度, 为t 秒时的位移速度公式:

位移---速度公式:

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:

位移与时间的关系:

瞬时速度与加速度、位移的关系: 位移公式

位移公式

(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

利用速度公式 ,得

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

, 于是 , 就是初速度,可以是任意的常数 进而有

t=0

时,s=0,故这个任意常数C=0,于是有

推论 , (对于匀变速直线运动显然这就是位移公式。 平均速度=(初速度+末速度)/2=中间时刻的瞬时速度

(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,为初速度

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。1)匀变速直线运动

1. 平均速度 V 平=s/t(定义式)

2. 有用推论 Vt2-V o2=2as

3. 中间时刻速度 Vt/2=V 平=(Vt+Vo)/2

4. 末速度 Vt =V o+at

5. 中间位置速度 Vs/22=(Vo2+Vt2)/2

6. 位移 S =V 平t =V o t+at2/2=Vt/2 t

7. 加速度a =(Vt-Vo)/t {以Vo 为正方向,a 与V o 同向(加速)a>0;反向则a

8. 实验用推论Δs=aT2 {Δs为连续相邻相等时间(T)内位移之差}

9. 主要物理量及单位:初速度(Vo):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=(Vt-Vo)/t只是量度式,不是决定式;

(4)其它相关内容:质点、位移和路程、参考系、时间与时刻〔见第一册P19〕/s—t 图、v —t 图/速度与速率、瞬时速度〔见第一册P24〕。

2) 自由落体运动

1. 初速度 V o =0

2. 末速度 Vt =gt

3. 下落高度 h =gt2/2(从Vo 位置向下计算)

4. 推论 Vt2=2gh

注:

(1)自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动,遵循匀变速直线运动规律;

(2)a=g =9.8m/s2≈10m/s2(重力加速度在赤道附近较小, 在高山处比平地小,方向竖直向下)。 3) 竖直上抛运动

1. 位移s =Vot-gt2/2

2. 末速度Vt =Vo-gt (g=9.8m/s2≈10m/s2)

3. 有用推论Vt2-Vo2=-2gs

4. 上升最大高度

Hm =V o2/2g(

抛出点算起)

5. 往返时间t =2Vo/g

(从抛出落回原位置的时间)

注:(1)全过程处理:是匀减速直线运动,以向上为正方向,加速度取负值;

(2)分段处理:向上为匀减速直线运动,向下为自由落体运动,具有对称性;

(3)上升与下落过程具有对称性, 如在同点速度等值反向等。

速度公式:v =v+at 位移公式:t 0

22 平均速度公式: 1、速度位移关系式:v -v =2as根据匀变速直线运动的速度公式v =v+at 和位

t 0t 0

移公式,两式联立消去t 即可得到速度位移关系式. 在有些问题中,没有给出或者不涉及时间t ,应用速度位移关系式解题比较方便。2、某段时间内中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度:。证明:由v =v+t 0at 可知,经后的瞬时速度为:

中3、某段位移内中间位置的瞬时速度v 与这段位移的初、末速度的关系为:

。证明:

(二) 匀变速直线运动规律的两个推论:

1、任意两个连续相等的时间间隔(T )内位移之差为一恒量,即

2、 对于初速为零的匀加速直线运动,有如下特殊规律:

(3)第一个T 内,第二个T 内,第三个T 内,…,位移的比为

S∶S ∶S ∶…∶S =1∶3∶5∶…∶(2n -1) ⅠⅡⅢN

关注:对物体作匀减速运动至末速为零,常逆向视为初速为零的同加速度大小的匀加速运动。解题相当方便实用。

(三)关于追及和相遇问题

追及、相遇问题是运动学规律的典型应用.两物体在同一直线上的追及、相遇或避免碰撞中的关键问题是:两物体能否同时到达空间同一位置.因此应分别研究两物体的运动,列方程,然后利用时间关系、速度关系、位移关系求解.

1、关键是分析两物体的速度关系,追和被追两者的速度相等常是能追上、追不上、二者距离有极值的临界条件.做匀减速运动的物体追赶同向作匀速直线运动的物体时,两者速度相等了,追者位移仍小于被追着位移,则永远追不上,此时两者间距离最小;若两者速度相等时,两物体到达同一位置,则恰能追上,

也是二者避免碰撞的临界条件;若二者速度相等时追者速度仍大于被追者速度,则被追者还有一次追上追者的机会,其间速度相等时二者的距离有一个较大值. 再如初速度为零的匀加速直线运动的物体追同向匀速运动的物体时,当二者速度相等时,二者有最大距离,位移相等即追上.

2、相遇

同向运动的两物体追及即相遇.相向运动的物体,当各自发生的位移的绝对值的和等于开始时两物体间的距离时即相遇.

解题方法指导:

(1)要养成根据题意画出物体运动示意图的习惯.特别对较复杂的运动,画出草图可使运动过程直观,物理图景清晰,便于分析研究.

(2)因追及和相遇问题至少涉及两个物体的运动问题,对描述他们运动规律的物理量,如速度、加速度、位移等必须选择同一参考系,一般选大地为参考系.

(3)若用相对运动的知识求解追及和相遇问题,常可简化求解过程,但应注意将两物体对地物理量(速度、加速度、位移)转化为相对物理量的方法.在追及问题中,常把被追物体作为参考系,这样追赶物体相对被追物体的各物理量就可表示为,,,且式中各物理量(矢量)的符号都应以统一的正方向进行确定.

(4)有些问题用图像来分析或利用二次函数求极值的数学方法来处理较为简便.

物理匀变速直线运动公式

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[1]。匀变速直线运动的图像是一条倾斜的直线。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。

其中a 为加速度,为初速度,

为t 秒时的速度, 为t 秒时的位移速度公式:

位移---速度公式:

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:

位移与时间的关系:

瞬时速度与加速度、位移的关系: 位移公式

位移公式

(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

利用速度公式 ,得

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

, 于是 , 就是初速度,可以是任意的常数 进而有

t=0

时,s=0,故这个任意常数C=0,于是有

推论 , (对于匀变速直线运动显然这就是位移公式。 平均速度=(初速度+末速度)/2=中间时刻的瞬时速度

(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,为初速度

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。1)匀变速直线运动

1. 平均速度 V 平=s/t(定义式)

2. 有用推论 Vt2-V o2=2as

3. 中间时刻速度 Vt/2=V 平=(Vt+Vo)/2

4. 末速度 Vt =V o+at

5. 中间位置速度 Vs/22=(Vo2+Vt2)/2

6. 位移 S =V 平t =V o t+at2/2=Vt/2 t

7. 加速度a =(Vt-Vo)/t {以Vo 为正方向,a 与V o 同向(加速)a>0;反向则a

8. 实验用推论Δs=aT2 {Δs为连续相邻相等时间(T)内位移之差}

9. 主要物理量及单位:初速度(Vo):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=(Vt-Vo)/t只是量度式,不是决定式;

(4)其它相关内容:质点、位移和路程、参考系、时间与时刻〔见第一册P19〕/s—t 图、v —t 图/速度与速率、瞬时速度〔见第一册P24〕。

2) 自由落体运动

1. 初速度 V o =0

2. 末速度 Vt =gt

3. 下落高度 h =gt2/2(从Vo 位置向下计算)

4. 推论 Vt2=2gh

注:

(1)自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动,遵循匀变速直线运动规律;

(2)a=g =9.8m/s2≈10m/s2(重力加速度在赤道附近较小, 在高山处比平地小,方向竖直向下)。 3) 竖直上抛运动

1. 位移s =Vot-gt2/2

2. 末速度Vt =Vo-gt (g=9.8m/s2≈10m/s2)

3. 有用推论Vt2-Vo2=-2gs

4. 上升最大高度

Hm =V o2/2g(

抛出点算起)

5. 往返时间t =2Vo/g

(从抛出落回原位置的时间)

注:(1)全过程处理:是匀减速直线运动,以向上为正方向,加速度取负值;

(2)分段处理:向上为匀减速直线运动,向下为自由落体运动,具有对称性;

(3)上升与下落过程具有对称性, 如在同点速度等值反向等。

速度公式:v =v+at 位移公式:t 0

22 平均速度公式: 1、速度位移关系式:v -v =2as根据匀变速直线运动的速度公式v =v+at 和位

t 0t 0

移公式,两式联立消去t 即可得到速度位移关系式. 在有些问题中,没有给出或者不涉及时间t ,应用速度位移关系式解题比较方便。2、某段时间内中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度:。证明:由v =v+t 0at 可知,经后的瞬时速度为:

中3、某段位移内中间位置的瞬时速度v 与这段位移的初、末速度的关系为:

。证明:

(二) 匀变速直线运动规律的两个推论:

1、任意两个连续相等的时间间隔(T )内位移之差为一恒量,即

2、 对于初速为零的匀加速直线运动,有如下特殊规律:

(3)第一个T 内,第二个T 内,第三个T 内,…,位移的比为

S∶S ∶S ∶…∶S =1∶3∶5∶…∶(2n -1) ⅠⅡⅢN

关注:对物体作匀减速运动至末速为零,常逆向视为初速为零的同加速度大小的匀加速运动。解题相当方便实用。

(三)关于追及和相遇问题

追及、相遇问题是运动学规律的典型应用.两物体在同一直线上的追及、相遇或避免碰撞中的关键问题是:两物体能否同时到达空间同一位置.因此应分别研究两物体的运动,列方程,然后利用时间关系、速度关系、位移关系求解.

1、关键是分析两物体的速度关系,追和被追两者的速度相等常是能追上、追不上、二者距离有极值的临界条件.做匀减速运动的物体追赶同向作匀速直线运动的物体时,两者速度相等了,追者位移仍小于被追着位移,则永远追不上,此时两者间距离最小;若两者速度相等时,两物体到达同一位置,则恰能追上,

也是二者避免碰撞的临界条件;若二者速度相等时追者速度仍大于被追者速度,则被追者还有一次追上追者的机会,其间速度相等时二者的距离有一个较大值. 再如初速度为零的匀加速直线运动的物体追同向匀速运动的物体时,当二者速度相等时,二者有最大距离,位移相等即追上.

2、相遇

同向运动的两物体追及即相遇.相向运动的物体,当各自发生的位移的绝对值的和等于开始时两物体间的距离时即相遇.

解题方法指导:

(1)要养成根据题意画出物体运动示意图的习惯.特别对较复杂的运动,画出草图可使运动过程直观,物理图景清晰,便于分析研究.

(2)因追及和相遇问题至少涉及两个物体的运动问题,对描述他们运动规律的物理量,如速度、加速度、位移等必须选择同一参考系,一般选大地为参考系.

(3)若用相对运动的知识求解追及和相遇问题,常可简化求解过程,但应注意将两物体对地物理量(速度、加速度、位移)转化为相对物理量的方法.在追及问题中,常把被追物体作为参考系,这样追赶物体相对被追物体的各物理量就可表示为,,,且式中各物理量(矢量)的符号都应以统一的正方向进行确定.

(4)有些问题用图像来分析或利用二次函数求极值的数学方法来处理较为简便.


相关文章

  • 高三物理教学总结
  • 本学期我执教6班物理课和五个班的物理综合课,一个学期转瞬即逝,为了以后能在工作中扬长避短,取得更好的成绩,现将本期工作总结如下: 一,认真组织好课堂教学,努力完成教学进度. 二,加强高考研讨,实现备考工作的科学性和实效性. 本学期,物理备课组的教研活动时间较灵活.备课组成员将在教材处理,教学内容的选 ...

  • 高三物理教学工作总结
  • 转眼间,短暂的一学期时光又即将过去。本学期我执教高三1班物理课和高三4个班的物理综合课,本人按照教学计划,认真备课、上课、听课、评课,及时批改试卷、讲评试卷,做好课后辅导工作,已经如期地完成了教学任务。为了以后能在工作中扬长避短,取得更好的成绩,现将本学期工作总结如下: 一、认真组织好课堂教学,努力 ...

  • 20XX年-20XX年高三第一学期物理教学总结
  • 由于水平有限,高三教学经验一直非常缺乏,教学成绩与兄弟班级相比总是进步较慢.还是多看优点少看缺点吧,毕竟这样看自己还是人,才能进步一点.评价这一学期的教学工作,在教学上应该还算是比较用心的,比较突出的是教案.教学反思.一学期转眼已过,有必要对这一学期的教学工作进行总结,以便指导今后的教学. 一.教学 ...

  • 大学物理实验课程设计实验报告
  • 北方民族大学 大学物理实验(设计性实验) 实验报告 指导老师:王建明 姓 名:张国生 学 号:xx0233 学 院:信息与计算科学学院 班 级:05信计2班 重力加速度的测定 一.实验任务 精确测定银川地区的重力加速度 二.实验要求 测量结果的相对不确定度不超过5% 三.物理模型的建立及比较 初步确 ...

  • 中学物理实验报告
  • 物理实验的学习步骤和方法 中学物理实验是培养学生科学的观察、实验能力,科学的思维、分析和解决问题能力的主要课程之一。正向李政道先生所说的那样:“教物理重要的是让学生懂道理……”根据中学物理教学的目的和教学大纲的基本要求,在中学物理实验的教学过程中应使学生在科学实验的基本方法上有一个实在的感受,从而培 ...

  • 高中物理实验报告
  • 班 级 姓 名 学 号 日 期 实验课题 研究平抛物体的运动 实验目的 1.描出平抛物体的运动轨迹. 2.求出平抛物体的初速度. 实验原理 平抛运动可以看作水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动的合运动.只需测出运动轨迹上某一点的(x,y由x=v0t y=得:v0=x 器 材 斜槽.白纸.图 ...

  • 升高中暑假学习计划
  • 1.数学:集合与简易逻辑、函数、数列、三角函数、平面向量、不等式、直线与圆的方程、圆锥曲线方程、直线平面与简单几何体、排列组合和二项式代理、概率与统计、极限、导数、复数 高中数学有代数运算、平面几何和立体几何,其中函数的综合应用、平面几何(圆与圆锥的方程)、立体几何结合平面向量的计算比较难。 高中数 ...

  • 20XX年高三物理总复习安排
  • 高三物理总复习的指导思想就是通过物理总复习,把握物理概念及其相互关系,熟练把握物理规律、公式及应用,总结解题方法与技巧,从而提高分析问题和解决问题的能力。 一、根据物理学科的特点,把物理总复习分为三个阶段: 第一阶段: 以章、节为单元进行单元复习练习,时间上约从高三上学期到高三下学期期中考试前,即头 ...

  • 20XX年车工实习报告
  • 车床的相关知识 1.车削的基本定义:工件在旋转运动和刀具的进给运动的作用下,改变工件毛坯尺寸及形状的一种冷加工切削方法. 2.主运动:工件的旋转运动. 3.辅助运动:刀具的进给运动. 4.车床的型号标注说明: 5.车床的加工范围:车外圆.车端面.切槽.切断.特型面. 6.主轴变速箱:又名床头箱.通过 ...

  • 物理八下期末复习总结
  •   本章从电压入手,引导学生利用电压表来探究串联,并联电路中的电压规律,运用“控制变量法”研究电阻与其影响因素之间的关系,初步了解半导体,超导体的一些特点,会正确把滑动变阻器连入电路中并用其来改变电路中的电流和电压,本章内容是学习电学知识,掌握欧姆定律的基础。      电压和电阻      电压 ...