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First equation of motion 公式,SPM 物理

公式:v = u + at。考试不提供,需记忆。

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First equation of motion
v = u + at

考试不提供,需记忆。

用途

First 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
v末速度m s⁻¹
u初速度m s⁻¹
a加速度m s⁻²
t时间s

公式变形

  • a = (v − u) / t
  • t = (v − u) / a
  • u = v − at

解题示例

一辆汽车以 a = 2 m s⁻² 从 u = 10 m s⁻¹ 加速 t = 5 s。 v = u + at = 10 + (2 × 5) = 20 m s⁻¹。

常见陷阱

仅适用于匀加速(恒定加速度)运动。减速时 a 取负值,并保持方向符号一致。

理解第一运动方程

方程 v = u + at 把匀加速直线运动的四个量联系起来。其中 v 是末速度,单位 m s⁻¹;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。

此关系表明速度以恒定速率变化:每过一秒,速度增加 a,因此经过 t 秒后,速度在初值 u 的基础上增加了 at

  • 求加速度:a = (v − u) / t
  • 求时间:t = (v − u) / a
  • 求初速度:u = v − at

先移项、再代入数值,可使解题过程整洁,减少出错。

分步解题示例

一列火车从车站开出,初速度 u = 6 m s⁻¹,以 a = 1.5 m s⁻² 匀加速 t = 8 s。求它的末速度。

先写公式,再连同单位代入数值:

  • v = u + at
  • v = 6 m s⁻¹ + (1.5 m s⁻² × 8 s)
  • v = 6 m s⁻¹ + 12 m s⁻¹

所以 v = 18 m s⁻¹

at 的单位为 m s⁻² × s = m s⁻¹,与速度单位一致,说明该方程量纲一致。答案取两位有效数字,与题目数据相符。

常见错误与考法

主要陷阱是此方程仅适用于匀加速(恒定加速度);加速度变化时不能使用。其他常见错误:

  • 把减速当作正值。减速意味着 a 为负,例如 a = −2 m s⁻²。
  • uv 互换,使变化量的符号相反。
  • 时间以分钟代入而未换算为秒。

在试卷中,它出现在计算确定末速度等指令词之下,以及在要求陈述加速度时的定义之下。务必写出公式、代入过程,并在最后一行标明单位。

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。
什么时候可以用 v = u + at?

只有在加速度恒定且沿直线运动时才能用。若运动过程中加速度变化,此方程不适用。

物体减速时怎么处理?

减速就是负加速度,因此 a 代入负值。例如物体以 2 m s⁻² 减速,就用 a = −2 m s⁻²。

方向符号要与初速度保持一致。

各符号的国际单位是什么?

v 与 u 的单位是 m s⁻¹,a 的单位是 m s⁻²,t 的单位是 s。若时间以分钟给出,代入前先换算为秒。

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