2013年湖北高考物理復(fù)習(xí)：勻變速直線運動概念及公式

湖北
2013年高考物理復(fù)習(xí)：勻變速直線運動概念及公式

【概念及公式】

　　沿著一條直線，且加速度方向與速度方向平行的運動，叫做勻變速直線運動。如果物體的速度隨著時間均勻減小，這個運動叫做勻減速直線運動。如果物體的速度隨著時間均勻增加，這個運動叫做勻加速直線運動。

　　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為加速度，v(0）為初速度，v(t）為t秒時的速度 s(t）為t秒時的位移 　　速度公式：v=v0+at

　　位移公式：x=v0t+1/2at&sup2；

　　位移---速度公式：2ax=v2；
-v02；

　　條件：物體作勻變速直線運動須同時符合下述兩條：

　　
⑴受恒外力作用 　　
⑵合外力與初速度在同一直線上。

　　【規(guī)律】

　　瞬時速度與時間的關(guān)系：V1=V0+at

　　位移與時間的關(guān)系：s=V0t+1/2·at^2

　　瞬時速度與加速度、位移的關(guān)系：V^2-V0^2=2as

　　位移公式 X=Vot+1/2·at ^2=Vo·t(勻速直線運動）

　　位移公式推導(dǎo)：

　　
⑴由于勻變速直線運動的速度是均勻變化的，故平均速度=（初速度+末速度）/2=中間時刻的瞬時速度

　　而勻變速直線運動的路程s=平均速度*時間，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利用微積分的基本定義可知，速度函數(shù)（關(guān)于時間）是位移函數(shù)的導(dǎo)數(shù)，而加速度函數(shù)是關(guān)于速度函數(shù)的導(dǎo)數(shù)，寫成式子就是ds/dt=v，dv/dt=a，d2s/dt2=a

　　于是v=∫adt=at+v0，v0就是初速度，可以是任意的常數(shù)

　　進而有s=∫vdt=∫（at+v0）dt=1/2at^2+v0·t+C，（對于勻變速直線運動），顯然t=0時，s=0，故這個任意常數(shù)C=0，于是有

　　s=1/2·at^2+v0·t

　　這就是位移公式。

　　推論 V^2－Vo^2=2ax

　　平均速度=（初速度+末速度）/2=中間時刻的瞬時速度

　　△X=aT^2（△X代表相鄰相等時間段內(nèi)位移差，T代表相鄰相等時間段的時間長度）

　　X為位移。

　　V為末速度

　　Vo為初速度

【初速度為零的勻變速直線運動的比例關(guān)系】

　　
⑴重要比例關(guān)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。

　　推導(dǎo)：aT1 ： aT2 ： aT3 ： ..... ： aTn

　　
②前1秒內(nèi)、前2秒內(nèi)、……、前n秒內(nèi)的位移之比

　　s1：s2：s3：……sn=1：4：9……：n^2。

　　推導(dǎo)：1/2·a(T1）^2： 1/2·a(T2）^2： 1/2·a(T3）^2： ...... ： 1/2·a(Tn)^2

　　
③第1個t內(nèi)、第2個t內(nèi)、……、第n個t內(nèi)（相同時間內(nèi)）的位移之比

　　xⅠ：xⅡ：xⅢ……：xn=1：3：5：……：（2n－1）。

　　推導(dǎo)：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通過前1s、前2s、前3s……、前ns的位移所需時間之比

　　t1：t2：……：tn=1：√2：√3……：√n。

　　推導(dǎo)：由s=1/2a(t)^2t1=√2s/at2=√4s/at3=√6s/a

　　
⑤通過第1個s、第2個s、第3個s、……、第n個s（通過連續(xù)相等的位移）所需時間之比

　　tⅠ：tⅡ：tⅢ……tN=1：（√2－1）：（√3-√2）……：（√n－√n－1）

　　推導(dǎo)：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=4
⑶2=9

　　【分類】

　　在勻變速直線運動中，如果物體的速度隨著時間均勻增加，這個運動叫做勻加速直線運動；
如果物體的速度隨著時間均勻減小，這個運動叫做勻減速直線運動。

　　若速度方向與加速度方向同向（即同號），則是加速運動；
若速度方向與加速度方向相反（即異號），則是減速運動

　　速度無變化（a=0時），若初速度等于瞬時速度，且速度不改變，不增加也不減少，則運動狀態(tài)為，勻速直線運動；
若速度為0，則運動狀態(tài)為靜止。