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匀变速直线运动的速度与时间的关系

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引言:我们本节要探究的就是这个公式:V=V0+at;这就是匀变速直线运动的速度与时间的关系。

我们先来探究什么是匀变速直线运动?

在上一节我们做了探究小车速度随时间变化的规律的实验,根据实验的数据,我们得到了如下图的v-t图像。

匀变速直线运动图像

根据数学的观点,我们知道函数v(y)与自变量t(x)之间是一次函数关系,可以表示为v=kt+b的形式。

我们把这种v随着t成一次线性关系的运动模式叫做匀变速直线运动。

如上是数学的观点,下面我们再来说物理学中匀变速直线运动的定义。

匀变速直线运动的定义

物体在一条直线上运动,如果在相等的时间内速度的变化相等,这种运动就叫做匀变速直线运动。

其也可定义为:沿着一条直线加速度不变的运动,叫做匀变速直线运动。

匀变速直线运动是高中物理最基本,同时也是考察做多的一种运动形式。

速度与时间的关系式

从上述图像中,我们不难看出,任何一个时刻t对应与坐标系中的v相对应。由于是一次函数,必然有v=kt+b;

其中截距b是t=0多对应的v值;也就是刚开始时候的瞬时速度,这个速度值就是初速度。

而我们又知道加速度的定义为:a=Δv/Δt;其表示的就是速度v随t的变化关系,因此,加速度a的大小即为图中的斜率k。

因此,不难得出匀变速直线运动的速度与时间的关系:V=V0+at;

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