高中物理匀速直线运动公式的推导
高中物理中匀速直线运动的概念和公式
沿直线运动,且加速度方向平行于速度方向,称为匀变速直线运动。如果物体的速度随时间匀速下降,这种运动称为匀减速直线运动。如果物体的速度随时间均匀增加,这种运动称为匀加速直线运动。
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是加速度,v(0)是初速度,v(t)是以t秒为单位的速度。s(t)为t秒时的位移速度公式为v=v0+at。
排量公式:x=v0t+1/2at?
位移-速度公式:2ax = v2-v 02;
条件:物体作匀速直线运动时,必须同时满足以下两个要求:
(1)在外力不变的情况下(2)合力与初速度在同一直线上。
法律
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
瞬时速度与加速度和位移的关系:v 2-v 0 2 = 2as。
位移公式X=Vot+1/2?在^2=Vo?匀速直线运动
高中物理匀速直线运动公式的推导
(1)因为匀速变化的直线运动速度是匀速的,所以平均速度=(初速度+末速度)/2=中间瞬时速度。
而匀速直线运动的距离s=平均速度*时间,所以s=[(v0+v)/2]?t
利用速度公式v=v0+at,我们得到s=[(v0+v0+at)/2]?t=[v0+at/2]?t=v0?t+1/2?at^2
⑵根据微积分的基本定义,速度函数(关于时间)是位移函数的导数,而加速度函数是速度函数的导数,可以写成ds/dt=v,dv/dt=a,D2S/DT2 = A
所以v=?Adt=at+v0,其中v0是初速度,可以是任意常数。
然后就是s=?vdt=?(at+v0)dt=1/2at^2+v0?T+C,(对于匀速直线运动),显然当t=0,s=0时,那么这个任意常数C=0,所以有
s=1/2?at^2+v0?t
这是位移公式。
推论V 2-VO 2 = 2ax
平均速度=(初速度+终速度)/2=中间时刻的瞬时速度。
△ x = at 2 (△ x代表相邻等时间段的位移差,t代表相邻等时间段的时间长度)。
x是排水量。
v是最终速度。
Vo是初速度。
零初速度匀速变速直线运动的比例关系
(1)重要的比例关系
从Vt=at,得到Vt?t .
从s = (at 2)/2,我们得到s?T 2,还是t 2?s .
从vt 2 = 2as,我们得到s?Vt^2,或Vts
(2)基本比例
①第1秒、第2秒和第n秒结束时的速度比。
V2:V3:Vn=1:2:3::n .
派生:at1: at2: at3:...:ATN
②前1秒、前2秒、前n秒的位移比。
s1:s2:s3:sn=1:4:9:n^2。
扣:1/2?a(T1)^2: 1/2?a(T2)^2: 1/2?a(T3)^2:......: 1/2?a(Tn)^2
③第65438th、第2t、第nt(同一时间内)内的位移比。
xⅰ:xⅱ:xⅲ:xn = 1:3:5::(2n-1).
扣: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通过第一个1,第一个2s,第一个3s,第一个ns的位移所需时间的比值。
t1:t2::tn=1:?2:?3:?n .
推导:S = 1/2A (T) 2T1 =?2s/at2=?4s/at3=?6s/a
⑤通过第1秒、第2秒、第3秒、第n秒(通过连续等位移)所需时间的比率。
tⅰ:tⅱ:tⅲtN = 1:(?2-1):(?3-?2):(?n-?n-1)