一、匀变速直线运动的位移与时间的关系
1.位移在vt图像中的表示:
(1)匀速运动:如图所示,在匀速直线运动中,vt图像与t轴所围矩形“面积”表示位移。
(2)匀变速直线运动:
①微元法推导:
a.把物体的运动分成几个小段,如图甲,每段位移≈每段起始时刻速度×每段的时间=对应矩形面积。所以,整个过程的位移≈各个小矩形面积之和。
b.把运动过程分为更多的小段,如图乙,各小矩形的面积之和可以更精确地表示物体在整个过程的位移。
c.把整个过程分得非常非常细,如图丙,小矩形合在一起成了一个梯形,梯形的面积就代表物体在相应时间间隔内的位移。
②结论:做匀变速直线运动的物体的位移对应着vt图像中的图线与对应的时间轴所包围的梯形面积。
2.位移公式的推导过程:
二、匀变速直线运动的位移与速度的关系
1.速度与位移的关系式:v2t-v20=2as。若v0=0,则v2t=2as。
2.推导:由速度公式vt=v0+at、位移公式s=v0t+at2,联立解得速度与位移的关系式为v2t-v20=2as。