匀加速直线运动与落体
等加速度直線運動と落体の運動
一句话结论
匀加速关系式只在加速度恒定时成立;选定正方向后,落体运动只是同一模型的竖直应用。
当速度在相等时间内改变相同的量,加速度就是常量。这个条件让速度—时间图成为直线,也让位移可以由图下面积精确求出。
为什么是这样
加速度恒定意味着速度按时间均匀变化,所以速度—时间图的斜率固定。图下面积是每一小段时间里的位移之和,因此可以从几何面积得到位移关系。
自由落体、竖直上抛和竖直下抛都可在忽略空气阻力时用同一组式子。区别只在初速度与重力加速度相对正方向的符号。
定量表达
三条公式分别对应「不含位移」「不含末速度」「不含时间」。这个分类不是为了整齐,而是选择公式的唯一依据:看题目没给你什么,就用不含那个量的那条。
最常被忽略的一条是第三条 v² − v₀² = 2ax。它里面没有时间,所以凡是「不问时间也不给时间」的题,用它可以一步到位,不必先解一个二次方程求 t 再回代。EJU 里这类题很多。
使用三条公式的共同前提只有一个:加速度必须恒定。一旦题目引入空气阻力,或者物体中途受力改变(比如离开弹簧、越过斜面顶端),这三条就在那一段之后失效,必须分段处理。
v2−v02=2ax
- v
- 末速度[m/s]
- v0
- 初速度[m/s]
- a
- 加速度(恒定)[m/s²]
- x
- 位移[m]
适用条件
- 加速度必须恒定
- 式中不含时间,适合「不问时间」的题
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