五、匀变速直线运动的速度和位移匀变速直线运动的速度
从车站开出的列车在一段时间内的运动可以看成是匀变速直线运动,
如果知道在 5 秒钟里列车速度由 2 米/秒增大到 3 米/秒,在这 5 秒钟内速度的增加情况如下表所列:
t(s) |
0 |
1.0 |
2.0 |
3.0 |
4.0 |
5.0 |
---|---|---|---|---|---|---|
v1(m/s) |
2.0 |
2.2 |
2.4 |
2.6 |
2.8 |
3.0 |
根据这些数据可以描绘出在这 5 秒内列车运动的速度图象,如图 3- 30 所示。可以看出它是一条不通过坐标轴原点的倾斜直线,表明了匀变速直线运动的瞬时速度是时间的一次函数。从图象可以求出列车运动时任何时刻的速度。
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我们也可以根据匀变速直线运动的加速度定义式a = v1 - v0 ,推导得
t
出做匀变速直线运动的物体在 t 秒末的瞬时速度公式
v1=v0+at
公式中加速度 a 和初速度 v0 都是不变的量,表明 t 秒末的瞬时速度 vt 是时间 t 的一次函数。
从速度公式还可以看出,做匀变速直线运动的物体在 t 秒末的速度等
于初速度 v0 与 at 两部分的和,因为 v0 是不变的,所以引起速度变化的是含有时间变量 t 的 at 部分,也就是说速度的变化△v=vt-v0=at,这在速度图线上也能明显地看出(图 3-31)。从图线还能看出,图线在 v 轴上的截
距就等于初速度v0