高中求速度的物理公式

在高中物理中，求速度的公式较多，以下按照不同的运动类型进行介绍：

匀变速直线运动

平均速度公式

定义式：$\overline{v}=\frac{\Delta x}{\Delta t}$

$\overline{v}$表示平均速度，$\Delta x$表示位移，$\Delta t$表示发生这段位移所用的时间。这个公式适用于任何运动形式，用来描述一段时间内运动的平均快慢程度。

 

特殊推导式（仅适用于匀变速直线运动）：$\overline{v}=\frac{v_{0}+v}{2}$

$v_{0}$是初速度，$v$是末速度。该公式表明在匀变速直线运动中，平均速度等于初速度与末速度的算术平均值。

 

 

瞬时速度公式：$v = v_{0} + at$

$v$为某一时刻的瞬时速度，$v_{0}$是初速度，$a$是加速度，$t$是从初速度对应的时刻到所求瞬时速度对应时刻的时间间隔。此公式描述了匀变速直线运动中瞬时速度随时间的变化规律。

 

圆周运动

线速度公式

定义式：$v = \frac{\Delta s}{\Delta t}$

$v$是线速度，$\Delta s$是做圆周运动的物体在$\Delta t$时间内通过的弧长。线速度描述了做圆周运动的物体沿圆周运动的快慢程度。

 

与角速度关系公式：$v = r\omega$

$r$是圆周运动的半径，$\omega$是角速度。该公式建立了线速度与角速度以及圆周运动半径之间的联系。

 

 

角速度公式：$\omega = \frac{\Delta\theta}{\Delta t}$

$\omega$表示角速度，$\Delta\theta$是在$\Delta t$时间内物体转过的角度。角速度描述了物体绕圆心转动的快慢。此外，角速度与周期$T$的关系为$\omega=\frac{2\pi}{T}$，与转速$n$（单位时间内的转动圈数）的关系为$\omega = 2\pi n$ 。

 

平抛运动（曲线运动的一种特殊情况）

水平方向速度：$v_{x}=v_{0}$

平抛运动可以分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动。$v_{x}$是水平方向的速度，$v_{0}$是平抛物体的初速度，由于水平方向不受力，所以水平方向速度保持不变。

 

竖直方向速度：$v_{y}=gt$

$v_{y}$是竖直方向的速度，$g$是重力加速度，$t$是平抛运动的时间。竖直方向物体做自由落体运动，速度随时间均匀增加。

 

合速度大小：$v = \sqrt{v_{x}^{2}+v_{y}^{2}}=\sqrt{v_{0}^{2}+(gt)^{2}}$

​=v02​+(gt)2

​

合速度的方向满足$\tan\theta=\frac{v_{y}}{v_{x}}=\frac{gt}{v_{0}}$ ，其中$\theta$是合速度与水平方向的夹角。

 

天体运动（以卫星绕中心天体做匀速圆周运动为例 ）

根据万有引力提供向心力$G\frac{Mm}{r^{2}} = m\frac{v^{2}}{r}$ ，可得卫星的环绕速度$v=\sqrt{\frac{GM}{r}}$

​
- $G$是引力常量，$M$是中心天体质量，$m$是卫星质量，$r$是卫星到中心天体球心的距离。此公式用于计算卫星绕中心天体做匀速圆周运动的线速度大小。