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思维拓展:三种速度公式的推导等相关素材

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2024年5月24日发(作者:翁灵寒)

匀变速直线运动的位移与速度的关系

引出问题:12m/s的速度行驶的汽车刹车后做匀减速运动,

加速度的大小是6.0m/s,求刹车后还要前进多远或书P44-4,

比较引出推论

一、推导位移速度公式:

我们知道了匀变速运动的速度和位移公式,从v

t

=v

0

at,

=v

0

t1/2at这两个基本公式入手,我们就可以推导出一个非常有

用的公式:由v

t

=v

0

at得到 t=(v

t

-v

0

)/a,代入=v

0

t1/2at中,

化简后得到v

t

-v

0

=2a,在匀加速运动中,a取正值;在匀减速运

动中a取负值。这个公式中消去了时间t,直接表明了初速度、

末速度、加速度和位移之间的关系,

例1:一做匀加速直线运动的物体,速度从V增加到2V通

过的位移为X,则它的速度从2V增加到4V过程中通过的位移是

多少(前后两阶段分别用位移速度公式列方程相比即得)

二、位移中点与时间中点的瞬时速度

已知一物体做匀加速直线运动,在某段位移的起点A处速度

为v

0

,在这段位移的终点B处速度为V,求物体运动到这段位移

中点位置处的速度。

分析:可将物体的运动看作是两个阶段的匀加速运动,已知

两个物理量及位移相等,但加速度、时间及位移大小均未知。

x

解:前半段:

v

2

2

2

2

2

22

v

0

2a

2

x

2

V

V

V

B

1

后半段:

v

2

v

x

2

2

2a

x

2

故将上两式相减得:

v

x

2

v

0

v

2

2

2

试证明:不论物体做匀加速运动还是匀减速运动,位移中点

的速度均大于时间中点的速度,

即:

v

x

v

t

22

证明(图象法):

物体做匀加速运动,V—t图如图1,物体做匀减速运动,V

—t图如图2。

小结;

1、速度公式:v

t

=v

0

at,当v

0

=0时,v

t

=at

2、位移公式:X=v

0

t1/2at,当v

0

=0时,X=1/2at

3、速度位移公式:v

t

-v

0

=2aX,当v

0

=0时,v

t

=2aX

4、运动学公式中只涉及五个物理量,已知其中任意

三个量,便可求得另外两个物理量——“知三解二”

5、解题步骤:

(1)分析运动过程,画出运动过程示意图

2

222

22

(2)设定正方向,确定各物理量的正负号:“设初

速度方向为正方向,已知V

0

=,a=,,,”

(3)列方程求解:先写出原始公式,再写出导出公

式:“由公式…得…”

注意单位、速度和加速度的方向,即公式中的正负

3

号。

2024年5月24日发(作者:翁灵寒)

匀变速直线运动的位移与速度的关系

引出问题:12m/s的速度行驶的汽车刹车后做匀减速运动,

加速度的大小是6.0m/s,求刹车后还要前进多远或书P44-4,

比较引出推论

一、推导位移速度公式:

我们知道了匀变速运动的速度和位移公式,从v

t

=v

0

at,

=v

0

t1/2at这两个基本公式入手,我们就可以推导出一个非常有

用的公式:由v

t

=v

0

at得到 t=(v

t

-v

0

)/a,代入=v

0

t1/2at中,

化简后得到v

t

-v

0

=2a,在匀加速运动中,a取正值;在匀减速运

动中a取负值。这个公式中消去了时间t,直接表明了初速度、

末速度、加速度和位移之间的关系,

例1:一做匀加速直线运动的物体,速度从V增加到2V通

过的位移为X,则它的速度从2V增加到4V过程中通过的位移是

多少(前后两阶段分别用位移速度公式列方程相比即得)

二、位移中点与时间中点的瞬时速度

已知一物体做匀加速直线运动,在某段位移的起点A处速度

为v

0

,在这段位移的终点B处速度为V,求物体运动到这段位移

中点位置处的速度。

分析:可将物体的运动看作是两个阶段的匀加速运动,已知

两个物理量及位移相等,但加速度、时间及位移大小均未知。

x

解:前半段:

v

2

2

2

2

2

22

v

0

2a

2

x

2

V

V

V

B

1

后半段:

v

2

v

x

2

2

2a

x

2

故将上两式相减得:

v

x

2

v

0

v

2

2

2

试证明:不论物体做匀加速运动还是匀减速运动,位移中点

的速度均大于时间中点的速度,

即:

v

x

v

t

22

证明(图象法):

物体做匀加速运动,V—t图如图1,物体做匀减速运动,V

—t图如图2。

小结;

1、速度公式:v

t

=v

0

at,当v

0

=0时,v

t

=at

2、位移公式:X=v

0

t1/2at,当v

0

=0时,X=1/2at

3、速度位移公式:v

t

-v

0

=2aX,当v

0

=0时,v

t

=2aX

4、运动学公式中只涉及五个物理量,已知其中任意

三个量,便可求得另外两个物理量——“知三解二”

5、解题步骤:

(1)分析运动过程,画出运动过程示意图

2

222

22

(2)设定正方向,确定各物理量的正负号:“设初

速度方向为正方向,已知V

0

=,a=,,,”

(3)列方程求解:先写出原始公式,再写出导出公

式:“由公式…得…”

注意单位、速度和加速度的方向,即公式中的正负

3

号。

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