初速为零的匀加速直线运动的比例关系

初速度为零的匀加速直线运动比例关系（1）等分时间如图所示，一个物体从静止开始做匀加速直线运动，则：（1）前一个T 内，前两个T 内，…，前n 个T 内的位移之比为：x 1:x 2:…:x n =（2）第一个T 内，第二个T 内，…，第n 个T 内的位移之比为：x I : x II :…:x N =（3）T 秒末、2T 秒末、3T 末、……的速度之比为：=n v v v :.....::21（4）第一个T 内，第二个T 内，…，第n 个T 内的平均速度之比为解析：（1）2212x at x t =⇒∝ （3）v at v t =⇒∝（2）等分位移如图所示，一个物体从静止开始做匀加速直线运动，则：第一个x 末，第二个x 末，……，第n 个x 末上的速度之比为前一个x ，前两个x ，……，前n 个x 上所用时间之比为第一个x 上，第二个x 上，……，第n 个x 上所用时间之比为 解析：（1）22v ax v =⇒（2）212x at t =⇒∝例：如图所示，a 、b 、c 为三块相同的木块，并排固定在水平面上。

一颗子弹沿水平方向射来，恰好能射穿这三块木块。

求子弹依次穿过这三块木块所用时间之比。

解析：木块厚度相等，子弹的末速度为零。

由初速度为零的比例关系式推导如下：c b a a b c ::1:1)::::1):1t t t t t t =∴=点评：应当注意，以上所求比例问题的结果都是在初速度为零（00v =）的匀变速直线运动的前提条件下求得的，因此在许多问题中直接应用时要看清前提条件。

例1、一滑块自静止开始，从斜面顶端匀加速下滑，第5 s 末的速度是6 m ／s ，试求（1）第4 s 末的速度；（2）运动后7 s 内的位移；（3）第3 s 内的位移分析：物体的初速度v 0=0，且加速度恒定，可用推论求解.解：（1）因为所以，即∝t 故第4s 末的速度（2）前5 s 的位移由于s ∝t 2 所以故7 s 内的位移（3）利用s I ∶s Ⅲ= 1∶5知第3s 内的位移s Ⅲ=5s I =5×0.6 m=3 m例2、一物体沿斜面顶端由静止开始做匀加速直线运动，最初3 s 内的位移为s 1 ，最后3s 内的位移为s 2，已知s 2－s 1=6 m ；s 1∶s 2=3∶7，求斜面的总长.分析：由题意知，物体做初速度等于零的匀加速直线运动，相等的时间间隔为3s.解：由题意知解得s 1=4.5 m s 2=10.5 m由于连续相等时间内位移的比为l ∶3∶5∶……∶（2n －1）故s n =（2n －1）s l可知10.5 = （2n －1）4.5解得n =又因为s 总 = n 2s 100=v at v t =t v 5:4:54=v v s m s m v v /8.4/6545454=⨯==m t v s 1552605=⨯+==22575:7:=s s m m s s 4.29152549575227=⨯==6,731221=-=s s s s 35得斜面总长s 总 = ×4.5=12.5 m评注：切忌认为物体沿斜面运动了6 s ，本题中前3 s 的后一段时间与后3s 的前一段时间是重合的。

物理复习：初速度为零的匀变速直线运动的几个比例式推导及应用1．初速度为0的匀加速直线运动，按时间等分(设相等的时间间隔为T )的比例式(1)T 末、2T 末、3T 末、…nT 末的瞬时速度之比为：v 1∶v 2∶v 3∶…∶v n ＝1∶2∶3∶…∶n .T 末的速度： aT v =12T 末的速度： aT T a v 2)2(2==3T 末的速度： aT T a v 3)3(3==……nT 末的速度： naT nT a v n ==)(所以v 1∶v 2∶v 3∶…∶v n ＝1∶2∶3∶…∶n .(2)T 内、2T 内、3T 内、…nT 内的位移之比为：x 1∶x 2∶x 3∶…∶x n ＝12∶22∶32∶…∶n 2.T 内（0-T)的位移： 2121aT x = 2T 内（0-2T)的位移： 22224)2(21aT T a x == 3T 内（0-3T)的位移： 22329)3(21aT T a x ==……nT 内（0-nT)的位移： 2222)(21aT n nT a x n == 所以x 1∶x 2∶x 3∶…∶x n ＝12∶22∶32∶…∶n 2.(3)第一个T 内、第二个T 内、第三个T 内、…第n 个T 内的位移之比为：x 1∶x 2∶x 3∶…∶x n ＝1∶3∶5∶…∶(2n －1)．第一个T 内（0-T ）的位移： 21I 21aT x x == 第二个T 内（T-2T ）的位移： 22212II 2321)2(21aT aT T a x x x =-=-= 第三个T 内（2T-3T ）的位移： 22223III 25)2(21)3(21aT T a T a x x x =-=-= ……第n 个T 内[]nT T n --)1(的位移： []2221III 212)1(21)(21aT n T n a nT a x x x n n -=--=-=- 所以x 1∶x 2∶x 3∶…∶x n ＝1∶3∶5∶…∶(2n －1)．2．初速度为0的匀加速直线运动，按位移等分(设相等的位移为x )的比例式(1)通过位置x 、2x 位置、3x 位置…nx 位置时的瞬时速度之比为：v 1∶v 2∶v 3∶…∶v n ＝1∶2∶3∶…∶n .当物体位移为x 时： ax v 221= ax v 21=当物体位移为2x 时： ax x a v 4)2(222== ax v 42=当物体位移为3x 时： ax x a v 6)3(223== ax v 63=……当物体位移为nx 时： nax nx a v n 2)(22== nax v n 2=所以v 1∶v 2∶v 3∶…∶v n ＝1∶2∶3∶…∶n .(2)通过前x 、前2x 、前3x …前nx 的位移所用时间之比为：t 1∶t 2∶t 3∶…∶t n ＝1∶2∶3∶…∶n .当物体位移为x 时： ax v 221= ax v 21= aax a v t 2011=-= 当物体位移为2x 时： ax x a v 4)2(222== ax v 42= a ax av t 4022=-= 当物体位移为3x 时： ax x a v 6)3(223== ax v 63= a ax a v t 6033=-=……当物体位移为nx 时： nax nx a v n 2)(22== nax v n 2= anax a v t n n 20=-= 所以t 1∶t 2∶t 3∶…∶t n ＝1∶2∶3∶…∶n .(3)通过连续相同的位移所用时间之比为：t 1′∶t 2′∶t 3′∶…∶t n ′＝1∶(2－1)∶(3－2)∶…∶(n －n －1)．当物体通过第1个x 时： ax v 21= aax a v t 2011=-=' 当物体通过第2个x 时： ax v 42= ax v 21= a ax ax av v t 24122-=-=' 当物体通过第3个x 时：axv 63= ax v 42= a ax ax a v v t 46233-=-=' ……当物体通过第n 个x 时：nax v n 2= ax n v n )1(2-= aax n nax a v v t n n n )1(221--=-='- 所以t 1′∶t 2′∶t 3′∶…∶t n ′＝1∶(2－1)∶(3－2)∶…∶(n －n －1)．注意 以上比例式成立的前提是物体做初速度为零的匀加速直线运动，对于末速度为零的匀减速直线运动，可把它看成逆向的初速度为零的匀加速直线运动，应用比例关系，可使问题简化．对于一般的匀变速直线运动，连续相等的时间T 内的位移之差是个定值，即2aT x =∆。

匀加速直线运动比例推论匀变速直线运动2——比例关系今天我们再来看一下匀变速直线运动的重要特征比例关系，关于这个比例关系，首先强调几点：一是这个运动必须是加速度不变的运动，不能是两个或者多个匀速直线运动的组合。

二是初速度必须是零或者可以通过逆向思维或者其他方法看做初速度为零。

三是比例中的n可以不是整数。

四是虽然我们比例关系是按照一秒一秒的去记忆或者推导，但是我们也要注意如果是两秒两秒甚至更长时间看做一份。

这就要求我们不光要死记硬背，还要真实去理解来龙去脉。

其实说白了，这个比例关系就是我们昨天所说的公式的数学变形或者应用。

具体来看（1）做初速度为零的匀加速直线运动的物体，在1s末、2s 末、3s末、……ns末的瞬时速度之比为1:2:3:……:n。

这是怎么回事呢？是因为v=at。

所以速度之比等于时间之比。

（2）做初速度为零的匀加速直线运动的物体，在1s末、2s 末、3s末、……ns末的位移之比为1:4:9:……:n²。

这是怎么回事呢？是因为x=½at²。

所以这个位移之比就是时间平方之比。

（3）做初速度为零的匀加速直线运动的物体，在第1s内、第2s内、第3s内、……第ns内的位移之比为1:3:5:……(2n-1)。

这又是怎么回事呢？由上面第二个比例关系推导非常容易。

（4）做初速度为零的匀加速直线运动的物体，从静止开始通过连续相等的位移所对应的时刻之比为t1：t2：……：tn=1：√2：√3……：√n。

这是怎么回事呢？是因为x=½at²。

所以这个时刻之比就是位移的平方根之比。

⑤做初速度为零的匀加速直线运动的物体，从静止开始通过连续相等的位移所需时间之比tⅠ：tⅡ：tⅢ……tN=1：（√2－1）：(√3-√2)……：（√n－√n－1）。

这个由上面这个公式也是比较容易推导的。

⑥做初速度为零的匀加速直线运动的物体，从静止开始通过连续相等的位移时所对应的速度大小之比为1：√2：√3……：√n。

匀加速直线运动的各种公式及比例关系匀加速直线运动是一种常见的运动类型，以下是关于这种运动的各种公式及比例关系：1.速度与时间的关系：v(t) = v0 + at其中v(t)是物体在t时刻的速度，v0是初始速度，a是加速度，t是时间。

2.位移与时间的关系：s(t) = v0t + 1/2at^2其中s(t)是物体在t时刻的位移，v0是初始速度，a是加速度，t是时间。

3.速度与位移的关系：v^2 - v0^2 = 2as该公式是由s-t关系式推导而来：s = v0t + 1/2at^2，两边同时乘以2a，得到2as = 2av0t + a(at^2)，再代入速度公式v = v0 + at，得到v^2 - v0^2 = 2as。

其中v是物体在任意时刻的速度，v0是初始速度，a是加速度，s是位移。

4.加速度与速度的关系：a = (v - v0) / t其中a是物体在任意时刻的加速度，v是物体在任意时刻的速度，v0是初始速度，t是时间。

5.加速度与位移的关系：a = (v^2 - v0^2) / (2s)该公式是由v-t关系式推导而来：v = v0 + at，两边同时平方得到v^2 =v0^2 + a(at)^2 + 2av0at，再代入速度与位移的关系式v^2 - v0^2 = 2as，得到a = (v^2 - v0^2) / (2s)。

其中a是物体在任意时刻的加速度，v是物体在任意时刻的速度，v0是初始速度，s是位移。

6.等加速度运动的比例关系：初速度为零的匀加速直线运动中，连续相等的时间间隔(T)内的位移之比为：1:3:5:7:9.(2n-1)该比例关系由初速度为零的匀加速直线运动的位移公式推导而来：s =1/2a(nT)^2，其中n为相等时间间隔的个数。

因此，连续相等的时间间隔(T)内的位移之比为：1:3:5:7:9.(2n-1)。

需要注意的是，此比例关系中的T必须相等。

总之，对于匀加速直线运动，我们需要掌握它的基本公式以及各物理量之间的关系，从而更好地理解和求解相关问题。

初速度为零的匀加速直线运动的比例式推导哎呀呀，这题目可把我难住啦！我是个小学生，初速度为零的匀加速直线运动的比例式推导对我来说简直就像一座超级难爬的大山！
我们先来想想，匀加速直线运动，速度一直在增加，就好像跑步的时候后面一直有人使劲儿推你，越来越快。

假如有个小车，刚开始速度是零，然后加速度让它速度越来越快。

那速度和时间之间会有啥关系呢？
我们设加速度是a ，时间分别是t1 、t2 、t3 等等。

经过时间t1 ，速度v1 = a × t1 ；经过时间t2 ，速度v2 = a × t2。

那速度之比不就是v1 : v2 = a × t1 : a × t2 = t1 : t2 嘛！这难道不神奇吗？
再看看位移，位移s = 1/2 × a × t² 。

那经过时间t1 的位移s1 = 1/2 × a ×
t1² ，经过时间t2 的位移s2 = 1/2 × a × t2² 。

位移之比s1 : s2 不就等于t1² : t2² 吗？
这就好像我们比赛跑步，跑的时间长，速度快，跑的距离就远。

总之，初速度为零的匀加速直线运动的比例式推导虽然有点复杂，但仔细想想，还是能发现其中的规律的。

我的观点就是，只要我们认真思考，多琢磨琢磨，再难的知识也能被我们搞明白！。

初速度为零的匀变速直线运动的推论理解推论一、初速度为零的匀变速直线运动的速度与所用时间成正比，即t 秒末、2t 秒末、3t 秒末……n t 秒末物体的位移之比:v 1 ：v 2 ：v 3 ：… ：v n =1 ：2：3… ：n推导：已知初速度00=v ，设加速度为a ，根据位移的公式v=v 0+at 在t 秒末、2t 秒末、3t 秒末……n t 秒末物体的位移分别为： v 1=at、v 2=a2t、v 3=a3t ……v n =antv 1 ：v 2 ：v 3 ：…v n =1:2:3:……n推论二、初速度为零的匀变速直线运动的位移与所用时间的平方成正比，即t 秒内、2t 秒内、3t 秒内……n t 秒内物体的位移之比:1S ：2S ：3S ：... ：n S =1 ：4 ：9 (2)推导：已知初速度00=v ，设加速度为a ，根据位移的公式221at S =在t 秒内、2t 秒内、3t 秒内......n t 秒内物体的位移分别为： 2121at S =、22)2(21t a S =、23)3(21t a S = ......2)(21nt a S n = 则代入得 1S ：2S ：3S ：... ：n S =1 ：4 ：9 (2)推论三、初速度为零的匀变速直线运动,从开始运动算起，在连续相等的时间间隔内的位移之比：是从1开始的连续奇数比，即1S ：2S ：3S ：… ：n S =1 ：3 ：5…… ：(2n-1)推导：连续相同的时间间隔是指运动开始后第1个t 、第2个t 、第3个t ……第n 个t ，设对应的位移分别为、、、321S S S ……n S ，则根据位移公式得第1个t 的位移为2121at S =第2个t 的位移为22222321)2(21at at t a S =-=第3个t 的位移为222325)2(21)3(21at t a t a S =-=……第n 个t 的位移为222212])1[(21)(21at n t n a nt a S n -=--= 代入可得： )12(:5:3:1::::321-=n S S S S n推论四、初速度为零的匀变速直线运动,从开始运动算起，物体经过连续相等的位移所用的时间之比为：1t ：2t ：3t …… ：n t =1 ：(12-) ：(23-)…… ：(1--n n ) 推导：通过连续相同的位移是指运动开始后，第一个位移S、第二个S、第三个S……第n 个S，设对应所有的时间分别为 321t t t 、、n t , 根据公式221at S = 第一段位移所用的时间为aS t 21= 第二段位移所用的时间为运动了两段位移的时间减去第一段位移所用的时间aS a S a S t 2)12(242-=-= 同理可得：运动通过第三段位移所用的时间为 aS a S a S t 2)23(463-=-= 以此类推得到aS n n a S n a nS t n 2)1()1(22--=--= 代入可得)1(:)23(:)12(:1::321----=n n t t t t n。

2023届高三物理一轮复习多维度导学与分层专练专题03 初速度为零的匀加速直线运动的比例关系和自由落体运动导练目标导练内容目标1初速度为零的匀加速直线运动的比例关系目标2自由落体运动一、初速度为零的匀加速直线运动的比例关系1.等分时间：(1)1T末、2T末、3T末、……瞬时速度的比为：v1∶v2∶v3∶…∶v n＝1：2：3：……：n；(2)1T内、2T内、3T内……位移的比为：x1∶x2∶x3∶…∶x n＝12：22：32：……：n2；(3)第一个T内、第二个T内、第三个T内……位移的比为：x∶∶x∶∶x∶∶…∶x n＝1:3:5：……：（2n-1）。

注意：可以利用v-t图像，利用三角形面积比和相似比的关系加以推导2.等分位移：(1)通过1x末、2x末、3x末……的瞬时速度之比为：1:23:n；(2)通过1x、2x、3x……所用时间之比为：1:23:n；(3)通过第一个1x、第二个x、第三个x……所用时间之比为：1:21):32)::(1)n n ---。

注意：可以利用v -t 图像，利用三角形面积比和相似比的关系加以推导3. 速度可以减为零的匀减速直线运动，可以逆向利用初速度为零匀加速直线运动的比例关系。

【例1】在2021年全国跳水冠军赛10米台的比赛中，张家齐和陈芋汐顺利夺冠。

若将她们入水后向下的运动视为匀减速直线运动，该运动过程的时间为t 。

张家齐入水后第一个4t时间内的位移为x 1，最后一个4t时间内的位移为x 2，则12x x =（ ）A ．3∶1B ．4∶1C ．7∶1D ．8∶1【答案】C【详解】将运动员入水后的运动逆过来可看作初速度为零的匀加速直线运动，根据匀加速直线运动规律可知，连续相等的时间间隔内的位移之比为1∶3∶5∶7…，所以有1271x x =故选C 。

【例2】如图所示，音乐喷泉竖直向上喷出水流，喷出的水经3s 到达最高点，把最大高度分成三等份，水通过起始的第一等份用时为1t ，通过最后一等份用时为2t 。

初速度为零的匀加速运动的比例
摘要：
1.引言
2.初速度为零的匀加速运动的定义
3.描述初速度为零的匀加速运动的比例的方法
4.结论
正文：
1.引言
在物理学中，匀加速运动是指物体在相等时间内速度变化量相等的运动。

初速度为零的匀加速运动，顾名思义，是指物体的初始速度为零，在后续的运动过程中速度以恒定的加速度进行增加。

对于这种运动，我们常常需要通过一些比例关系来描述其运动状态。

2.初速度为零的匀加速运动的定义
初速度为零的匀加速运动是指物体的初始速度为零，在后续的运动过程中速度以恒定的加速度进行增加的运动。

在这种运动中，物体的加速度是恒定的，因此其速度随时间的变化是线性的。

3.描述初速度为零的匀加速运动的比例的方法
在描述初速度为零的匀加速运动的比例时，我们通常使用以下三个比例关系：
（1）速度比例：在任意相等时间内，物体的速度之比等于它们的时间之比。

例如，如果物体在第一秒内的速度是第二秒内的两倍，那么我们可以说这两个物体的速度比例是1:2。

（2）位移比例：在任意相等时间内，物体的位移之比等于它们的时间之比。

例如，如果物体在第一秒内的位移是第二秒内的两倍，那么我们可以说这两个物体的位移比例是1:2。

（3）加速度比例：在任意相等时间内，物体的加速度之比等于它们的时间之比。

例如，如果物体在第一秒内的加速度是第二秒内的两倍，那么我们可以说这两个物体的加速度比例是1:2。

4.结论
初速度为零的匀加速运动是物理学中一种重要的运动形式，我们可以通过速度比例、位移比例和加速度比例等比例关系来描述其运动状态。