牛顿力学

匀变速直线运动

恒定加速度使速度随时间均匀变化，位置随时间呈二次变化。

车辆匀加速时，速度每秒增加相同数值。v–t 图像是直线，而 x–t 图像是曲线。

v = v₀ + at, x = x₀ + v₀t + ½at²

定义: 物理量与模型

加速度 a 恒定；v₀、x₀ 分别是 t=0 时的速度和位置。a 的正负取决于所选方向。公式适用于直线且加速度恒定的运动。

使用模拟观察运动，并读取随时间变化的定量数据。

模型解读

恒定加速度使速度随时间均匀变化，位置随时间呈二次变化。

例题: 例题

车辆 v₀ = 2 m/s，a = 1 m/s²。3 s 后 v = 2 + 1×3 = 5 m/s；位移为 2×3 + ½×1×9 = 10.5 m。

解答

车辆 v₀ = 2 m/s，a = 1 m/s²。3 s 后 v = 2 + 1×3 = 5 m/s；位移为 2×3 + ½×1×9 = 10.5 m。

加速度恒定时，速度在相等时间内改变相同的量。公式 $v=v_0+at$ 与 $s=v_0t+ rac12at^2$ 使用带符号的位移，因此代入前先确定正方向。一辆速度为 5 m/s 的汽车以 1.5 m/s² 加速 4 s 后，速度达到 11 m/s，并在这段时间内前进 32 m。

例题: 计算汽车运动

汽车初速度为 2 m/s，以 1 m/s² 加速 5 s，求末速度和位移。

解答

v=2+1×5=7 m/s；s=2×5+½×1×25=22.5 m。

若物体沿负方向运动， $v_0$ 或 $a$ 可能为负；代入前不要先取绝对值。不含时间的关系式 $v^2-v_0^2=2as$ 适用于已知位移但未知时间的情况。最后要检查结果的方向和单位。

关于这种运动，哪项量或说法正确？

关于本主题的运动，哪项说法正确？