求匀变速直线运动的速度与位移关系公式的详细推导过程

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教育小百科达人
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第一式;v=v0+at 最好是从a的定义去理解——单位时间内速度的变化量!

物体原来的速度是:V0,匀变速运动的加速度为a,也就是每秒速度的变化量,那么t秒后速度的变化量是:at。原来速度加上变化了的速度就是后来的速度,所以:v=v0+at

第二式:x=v0t+(1/2)at^2 教材上是通过图形法(速度——时间图像中面积)来推导的!我就不再重复了。现从理论上分析一下:

位移=平均速度*时间

初始速度为v0

t秒时的速度v=v0+at

所以平均速度v'=(v0+v)/2

所以位移=平均速度*时间

x=(v0+v)/2*t=(v0+v0+at)/2*t

x=v0t+(1/2)at^2


扩展资料:

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相同(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。

物体具有竖直向上的初速度,加速度始终为重力加速度g的匀变速运动,可分为上抛时的匀减速运动和下落时的自由落体运动的两过程。它是初速度为  (  不等于0)的匀减速直线运动与自由落体运动的合运动,运动过程中上升和下落两过程所用的时间相等,只受重力作用且受力方向与初速度方向相反。

计算公式(以  方向为正方向):

(1) 

(2) 

(3) 

(4) 

(5)竖直上抛物体达到最大高度所需时间  ,可由速度公式和条件  得到,即 

注:也可以根据上升过程是  ,  的匀变速直线运动,下落阶段是自由落体运动来分析。

物体在某一段时间内,如果由初位置移到末位置,则由初位置到末位置的有向线段叫做位移。它的大小是运动物体初位置到末位置的直线距离;方向是从初位置指向末位置。

位移只与物体运动的始末位置有关,而与运动的轨迹无关。如果质点在运动过程中经过一段时间后回到原处,那么,路程不为零而位移则为零。

ΔX=X2-X1(末位置减初位置) 要注意的是 位移是直线距离,不是路程。

国际单位制(SI)中,位移的主单位为:米。此外还有:厘米、千米等。匀变速运动的位移公式:x=v0t+1/2·at^2

匀变速运动速度与位移的推论:x=Vot+½at²

注:v0指初速度vt指末速度。

参考资料来源:百度百科——位移

参考资料来源:百度百科——匀变速直线运动

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2023-03-16 广告
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电工学王老师
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第一式;v=v0+at 最好是从a的定义去理解——单位时间内速度的变化量!

物体原来的速度是:V0,匀变速运动的加速度为a,也就是每秒速度的变化量,那么t秒后速度的变化量是:at。原来速度加上变化了的速度就是后来的速度,所以:v=v0+at
第二式:x=v0t+(1/2)at^2 教材上是通过图形法(速度——时间图像中面积)来推导的!我就不再重复了。现从理论上分析一下:
位移=平均速度*时间
初始速度为v0
t秒时的速度v=v0+at
所以平均速度v'=(v0+v)/2
所以位移=平均速度*时间
x=(v0+v)/2*t=(v0+v0+at)/2*t
x=v0t+(1/2)at^2
追问
我主要想问黄色框里的公式,我提高悬赏,让我满意一定采纳!
追答
在上述公式的基础上:
v=v0+at

t=(v-v0)/a ❶
x=v0×t+0.5at²❷
把❶代入❷得;
x=v0(v -v0)/a + 0.5a(v -v0)²/a²=(v×v0-v0²)/a +(v -v0)²/2a
x=[(2v×v0-2v0²) +v² -2v×v0+v0²]/2a
x=(v²-v0²) /2a
2ax=v²-v0²
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郭敦顒
2018-07-20 · 知道合伙人教育行家
郭敦顒
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郭敦顒回答:
关于匀变速直线运动中的速度(瞬时速度)v,初速度v0,时间t,匀变加速度a与位移(路程)x有如下关系:
v=v0+at (1)
x=v0t+(1/2)at² (2)
速度与位移关系公式是:
v²-v0²=2ax    (3)
那么,本题求问的就是(3)式是怎样由(1)、(2)式推导得出的呢?下面给予详解。
由(1)两边平方得,v²=v0²+2v0at+a²t²,v²-v0²=2v0at+a²t² (4)
(2)式两边同乘以2a得,2ax=2v0at+a²t²    (5)
(4)、(5)式代换得(3)式,v²-v0²=2ax 。
解毕。
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巨蟹windy2014bee53c8
2021-07-12 · TA获得超过4928个赞
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∵ 条件1:v=v0+at, 条件2:x=v0t+½at²
对第一个条件等式做变换有
v-v0=at, -----(1) (条件1等式两边 - v0)
v+v0=2v0+at ----(2) (条件1等式两边 +2v0)
将(1)x(2) 得:
v²-v0²=at(2v0+at)=2a(v0t+½at²) =2ax
纯粹是数学方程式的推导
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银俗No
2019-10-13 · TA获得超过604个赞
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左边先用平方差公式,展开后用速度公式代入化简最后提出公因式2a,另一因式正好是位移公式右边。于是得证。
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