视频字幕
匀变速直线运动是物体沿直线运动且加速度恒定不变的运动。在这种运动中,速度随时间均匀变化,遵循v等于v0加at的规律。位移公式为s等于v0乘以t加二分之一at的平方。让我们通过动画来观察这种运动的特点。
现在我们来构建匀变速直线运动的v-t图像。从运动方程v等于v0加at可以看出,这是一个关于时间t的一次函数。在坐标系中,纵轴表示速度,横轴表示时间。图像是一条直线,斜率等于加速度a,纵截距等于初速度v0。
位移是物体位置的变化量,它不同于路程。从数学角度看,位移等于速度对时间的积分。积分的几何意义就是曲线下的面积。当物体从A点运动到B点时,位移就是这段时间内速度曲线与时间轴围成的面积。
微元法是分析v-t图像面积的关键方法。我们将时间轴分割成无穷小的时间间隔Δt,在每个小间隔内,速度近似不变,因此小矩形的面积v乘以Δt就代表该时间段内的位移。所有小矩形面积的和就是总位移。当分割越来越细,Δt趋向于零时,矩形面积和就趋向于曲线下的面积。