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Second equation of motion 公式,SPM 物理

公式:s = ut + ½at²。考试不提供,需记忆。

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Second equation of motion
s = ut + ½at²

考试不提供,需记忆。

用途

Second equation of motion 用于力与运动 I(SPM 物理中四)。每一行运算都要带 SI 单位。 力与运动 I

符号与 SI 单位

符号含义SI 单位
s位移m
u初速度m s⁻¹
a加速度m s⁻²
t时间s

公式变形

  • a = 2(s − ut) / t²
  • u = (s − ½at²) / t

解题示例

一物体以 u = 4 m s⁻¹ 开始,并以 a = 2 m s⁻² 加速 t = 3 s。 s = ut + ½at² = (4 × 3) + (½ × 2 × 3²) = 12 + 9 = 21 m。

常见陷阱

先把时间平方(t²)再相乘,且勿漏掉系数 ½。a 的符号须与 u 的方向一致。

理解第二运动方程

方程 s = ut + ½at² 给出匀加速运动物体的位移。其中 s 是位移,单位 m;u 是初速度,单位 m s⁻¹;a 是加速度,单位 m s⁻²;t 是时间,单位 s。

位移由两部分组成:物体以初速度前进的距离 ut,加上因加速而多出的距离 ½at² 这一项表明距离随时间越来越快地增长。

  • 求加速度:a = 2(s − ut) / t²
  • 求初速度:u = (s − ½at²) / t

先把时间平方再相乘,且切勿漏掉系数 ½。

分步解题示例

一名骑车者以初速度 u = 2 m s⁻¹ 出发,以 a = 3 m s⁻² 匀加速 t = 4 s。求位移。

先写公式,再连同单位代入:

  • s = ut + ½at²
  • s = (2 m s⁻¹ × 4 s) + (½ × 3 m s⁻² × (4 s)²)
  • s = 8 m + (½ × 3 × 16) m
  • s = 8 m + 24 m

所以 s = 32 m

注意要先把时间平方,(4 s)² = 16 s²,再乘以加速度。答案带单位米,取两位有效数字。

常见错误与考法

经典陷阱是运算顺序:必须先把时间平方(t²)再相乘,且不能漏掉系数 ½。其他要注意的错误:

  • a 用了与 u 方向不同的符号;除非运动真的反向,两项不应相互抵消。
  • 把位移 s 与速率或速度混淆。
  • 数字平方了,却忘了把时间的单位一同平方。

考官会用计算确定所行距离,有时用解释为什么 s 对 t 的图像是一条曲线。写出完整代入过程,即使末位数字出错也能保住方法分。

来源: DSKP KSSM Physics Form 4 and 5 (Versi English), Sijil Pelajaran Malaysia: Format Pentaksiran mulai 2021, Fizik (4531) (Bahagian Pembangunan Kurikulum (BPK), KPM)

作者 spmphysics.com.my 编辑团队.· 更新于 2026年9月5日

常见问题

考试会给这个公式吗?
不会。SPM 物理试卷不提供公式表,因此需要记住。
公式里为什么有个 ½?

因为加速带来的额外距离是速度–时间图上一个三角形的面积,面积为 ½ × 底 × 高。底是时间,高是获得的速度,于是得到 ½at²。

只把数字平方还是单位也要平方?

都要。(4 s)² = 16 s²。

保持单位平方可确认 ½at² 的单位为 m s⁻² × s² = m,与位移一致。

如果物体从静止开始怎么办?

此时 u = 0,第一项消失,s = ½at²。因为在加速,物体仍会走过一段真实距离。

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