高考物理必背知識(shí)手冊(cè) 直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)講義

專(zhuān)題02直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)

一考點(diǎn)要求

考點(diǎn)內(nèi)容要求課程標(biāo)準(zhǔn)要求

1.了解近代實(shí)驗(yàn)科學(xué)產(chǎn)生的背景，認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn)

質(zhì)點(diǎn)、參考系和坐標(biāo)系b

對(duì)物理學(xué)發(fā)展的推動(dòng)作用。

2.經(jīng)歷質(zhì)點(diǎn)模型的建構(gòu)過(guò)程，了解質(zhì)點(diǎn)的含

時(shí)間和位移b義。知道將物體抽象為質(zhì)點(diǎn)的條件，能將特定實(shí)

際情境中的物體抽象成質(zhì)點(diǎn)。體會(huì)建構(gòu)物理模型

速度c的思維方式，認(rèn)識(shí)物理模型在探索自然規(guī)律中的

作用。

加速度c3.理解位移、速度和加速度。通過(guò)實(shí)驗(yàn)，探

究勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)，能用公式、圖像等方

速度與時(shí)間、位移與時(shí)間的關(guān)系d法描述勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，理解勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的

規(guī)律，能運(yùn)用其解決實(shí)際問(wèn)題，體會(huì)科學(xué)思維中

的抽象方法和物理問(wèn)題研究中的極限方法。

自由落體運(yùn)動(dòng)c

4.通過(guò)實(shí)驗(yàn)，認(rèn)識(shí)自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律。結(jié)合

物理學(xué)史的相關(guān)內(nèi)容，認(rèn)識(shí)物理實(shí)驗(yàn)與科學(xué)推理

伽利略對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的研究a

在物理學(xué)研究中的作用。

、思維導(dǎo)圖

I、知識(shí)梳理

一、機(jī)械運(yùn)動(dòng)、質(zhì)點(diǎn)、參考系和坐標(biāo)系

1.機(jī)械運(yùn)動(dòng)：一個(gè)物體相對(duì)于另一個(gè)物體的位置的改變叫做機(jī)械運(yùn)動(dòng)，簡(jiǎn)稱(chēng)運(yùn)動(dòng)，它包括平動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)

和振動(dòng)等運(yùn)動(dòng)形式.

2.質(zhì)點(diǎn)：用來(lái)代替物體的只有質(zhì)量沒(méi)有形狀和大小的點(diǎn).

技巧點(diǎn)撥：它是一個(gè)理想化的物理模型.僅憑物體的大小不能做視為質(zhì)點(diǎn)的依據(jù).

3.參考系：為了研究物體的運(yùn)動(dòng)需要選定參照物（即假定為不動(dòng)的物體），

技巧點(diǎn)撥：對(duì)同一個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)，所選擇的參照物不同，對(duì)它的運(yùn)動(dòng)的描述就會(huì)不同，通常以地球?yàn)?/p>

參照物來(lái)研究物體的運(yùn)動(dòng).

4.坐標(biāo)系：用來(lái)精確描述物體位置及位置變化.

二、時(shí)間和時(shí)刻

1.時(shí)刻：指某一瞬間，在時(shí)間軸上用一點(diǎn)表示.

2.時(shí)間：時(shí)間間隔的簡(jiǎn)稱(chēng)，兩個(gè)時(shí)刻間的間隔，在時(shí)間軸上用一段表示.

三、路程和位移

1.位移：描述物體位置的變化，是從物體運(yùn)動(dòng)的初位置指向末位置的有向線(xiàn)段，是矢量.

2.路程：是物體運(yùn)動(dòng)軌跡的長(zhǎng)度，是標(biāo)量.

技巧點(diǎn)撥：路程和位移是完全不同的概念，僅就大小而言，一般情況下位移的大小小于路程，只有在

單方向的直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)中，位移的大小才等于路程.

四、速度與速率

1.速度：描述物體運(yùn)動(dòng)快慢的物理量，是矢量.

①平均速度：質(zhì)點(diǎn)在某段時(shí)間內(nèi)的位移與發(fā)生這段位移所用時(shí)間的比值叫做這段時(shí)間（或位移）

Y

的平均速度V,即訶=—,平均速度是對(duì)變速運(yùn)動(dòng)的粗略描述.

t

②瞬時(shí)速度：運(yùn)動(dòng)物體在某一時(shí)刻（或某一位置）的速度，方向沿軌跡上質(zhì)點(diǎn)所在點(diǎn)的切線(xiàn)方向

指向前進(jìn)的一側(cè).瞬時(shí)速度是對(duì)變速運(yùn)動(dòng)的精確描述.

2.速率：

①瞬時(shí)速度的大小叫瞬時(shí)速率，通常簡(jiǎn)稱(chēng)為速率，速率只有大小，沒(méi)有方向，是標(biāo)量.

②平均速率：質(zhì)點(diǎn)在某段時(shí)間內(nèi)通過(guò)的路程和所用時(shí)間的比值叫做這段時(shí)間內(nèi)的平均速率

技巧點(diǎn)撥：在一般變速運(yùn)動(dòng)中平均速度的大小不一定等于平均速率，只有在單方向的直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，

二者才相等.

五'加速度

1.物理意義：加速度描述速度變化快慢的物理量，它是矢量.加速度又叫速度變化率.

2.定義：在勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)中，速度的變化Av跟發(fā)生這個(gè)變化所用時(shí)間At的比值，叫做勻變速直線(xiàn)

運(yùn)動(dòng)的加速度，用a表示.a=—=匕—"°

t

3.方向：與速度變化Av的方向一致.但不一定與v的方向一致.

技巧點(diǎn)撥：加速度與速度無(wú)關(guān).只要速度在變化，無(wú)論速度大小，都有加速度；只要速度不變化（勻速），

無(wú)論速度多大，加速度總是零；只要速度變化快，無(wú)論速度是大、是小或是零，物體加速度就大.

六、勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)

1.定義：在任意相等的時(shí)間內(nèi)位移相等的直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)叫做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng).

2.特點(diǎn)：a=0,7=恒量.

3.位移公式：x=vt

七、勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)

1.定義：在任意相等的時(shí)間內(nèi)速度的變化相等的直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)叫勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng).

2.特點(diǎn)：a=恒量

3.公式：

①速度時(shí)間關(guān)系：匕=V。+at

1o

②位移時(shí)間關(guān)系：x—vQt+—at

2

③速度位移關(guān)系：v；-$=2ax

技巧點(diǎn)撥：以上各式均為矢量式，應(yīng)用時(shí)應(yīng)規(guī)定正方向，然后把矢量化為代數(shù)量求解，通常選初速度

方向?yàn)檎较?，凡是跟正方向一致的取值，跟正方向相反的取?”值.

八、勻變速運(yùn)動(dòng)的推論

1.勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)，在任意兩個(gè)連續(xù)相等的時(shí)間T內(nèi)的位移差值是恒量，即

2

Ax=xn+1-xx=aT=怛量

2.勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)，在某段時(shí)間內(nèi)的中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度，等于這段時(shí)間內(nèi)的平均速度，即:

九、初速速為零的勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)規(guī)律：

1.在1s末、2s末、3s末、4s末..ns末的速度比為1：2：3....：n

2.在Is內(nèi)、2s內(nèi)、3s內(nèi)、4s內(nèi)..ns內(nèi)的位移比為「：22：32....：n2

3.在第1s內(nèi)、第2s內(nèi)、第3s內(nèi)、第4s內(nèi)……第ns內(nèi)的位移比為1：3：5……：(2n-l)

4.從靜止開(kāi)始通過(guò)連續(xù)相等位移的時(shí)間比為1：、歷-1：V3-V2:……:6-7n-1

5.從靜止開(kāi)始通過(guò)連續(xù)相等位移末速度比為1：、反：亞:……點(diǎn)

技巧點(diǎn)撥：句減速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)到停止可等效為反方向初速度為零的勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。

十、自由落體

L條件：初速度為零，只受重力作用.

2.性質(zhì)：是一種初速為零的勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，匕=gt.

3.公式：

①速度時(shí)間關(guān)系：匕=gt

②位移時(shí)間關(guān)系：h=ggt?

③速度位移關(guān)系：v：=2gh

十一、豎直上拋運(yùn)動(dòng)

1.條件：只受重力作用下，以一定初速度上拋.

2.性質(zhì)：取向上為正方向，是一種勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，a=-g.

3.公式：

①速度時(shí)間關(guān)系：匕=%—gt

2

②位移時(shí)間關(guān)系：h=vot-^gt

③速度位移關(guān)系：V；—說(shuō)=2gh

十二、直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的圖像

1.位移圖像(x-t圖像)：

①圖像上一點(diǎn)切線(xiàn)的斜率表示該時(shí)刻所對(duì)應(yīng)速度；

②圖像是直線(xiàn)表示物體做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，圖像是曲線(xiàn)則表示物X

體做變速運(yùn)動(dòng)；

③圖像與橫軸交叉，表示物體從參考點(diǎn)的一邊運(yùn)動(dòng)到另一邊.

2.速度圖像（v-t圖像）：

①在速度圖像中，可以讀出物體在任何時(shí)刻的速度；

②在速度圖像中，物體在一段時(shí)間內(nèi)的位移大小等于物體的速:二ttt

o1

度圖像與這段時(shí)間軸所圍面積的值.

③在速度圖像中，物體在任意時(shí)刻的加速度就是速度圖像上所對(duì)應(yīng)

的點(diǎn)的切線(xiàn)的斜率.

④圖線(xiàn)與橫軸交叉，表示物體運(yùn)動(dòng)的速度反向.

⑤圖線(xiàn)是直線(xiàn)表示物體做勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)或勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)；圖線(xiàn)是

曲線(xiàn)表示物體做變加速運(yùn)動(dòng).

:方法技巧

1rv

一、位移與路程的辨析

位移路程

決定因素由始、末位置決定由實(shí)際的運(yùn)動(dòng)軌跡決定

大小始、末位置間的線(xiàn)段長(zhǎng)度實(shí)際軌跡長(zhǎng)度

方向由始位置指向末位置無(wú)

運(yùn)算規(guī)則矢量的三角形定則或平行四邊形定則代數(shù)運(yùn)算

大小關(guān)系位移大小W路程

二、平均速度與瞬時(shí)速度辨析

平均速度瞬時(shí)速度

物體在某一段時(shí)間內(nèi)完成的位移與所用時(shí)間

定義物體在某一時(shí)刻或經(jīng)過(guò)某一位置時(shí)的速度

的比值

定義式vq（x為位移）v二冬（At趨于零）

At

粗略描述物體在某段時(shí)間或某段位移內(nèi)的運(yùn)精確描述物體在某一時(shí)刻或某一位置的運(yùn)動(dòng)快

物理意義

動(dòng)快慢慢

矢量，瞬時(shí)速度方向與物體運(yùn)動(dòng)方向相同，沿其

矢量性矢量,平均速度方向與物體位移方向相同

運(yùn)動(dòng)軌跡切線(xiàn)方向

實(shí)際應(yīng)用物理實(shí)驗(yàn)中通過(guò)光電門(mén)測(cè)速,把遮光條通過(guò)光電門(mén)的平均速度視為瞬時(shí)速度

三、速度、速度變化量、加速度的辨析

物理量速度V速度的變化量Av加速度（速度變化量）a

物理意義表示運(yùn)動(dòng)的快慢和方向表示速度變化的大小和方向表示速度變化的快慢和方向

4x

公式Av=v-v0a業(yè)

V=^Jt

單位m/sm/sm/s2

決定因素位移、時(shí)間初、末速度初速度、末速度、時(shí)間

方向位移方向、運(yùn)動(dòng)方向速度變化量的Av方向

關(guān)系、者無(wú)必然聯(lián)系,V很大，AV可以很小,甚至為0,a可大可小

四、加速的兩個(gè)計(jì)算式

1.加速度的定義式：@書(shū),

2.加速度的決定式：a2,即加速度的大小由物體受到的合力尸和物體的質(zhì)量/共同決定，加速度的方

m

向由合力的方向決定.

五、加速減速的判斷依據(jù)

同向加速（「打°減增小大。。增增力加□快慢以L(fǎng)5二5

技巧點(diǎn)撥:

1.如果一個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)包含幾個(gè)階段，就要分段分析，速度往往是各個(gè)階段聯(lián)系的紐帶，即前過(guò)程的末

速度是后過(guò)程的初速度.

2.對(duì)于剎車(chē)類(lèi)問(wèn)題，題目中所給的加速度往往以大小表示，解題中取運(yùn)動(dòng)方向?yàn)檎较驎r(shí)，加速度應(yīng)為

負(fù)值。此外求解此類(lèi)問(wèn)題應(yīng)先判斷車(chē)停下所用的時(shí)間，判斷題中所給時(shí)間是否超出停止時(shí)間，再選擇合適的

公式求解.

七.解決勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的六種思想方法

1.基本公式法：描述勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的基本物理量涉及V。、v、a、x、t五個(gè)量，知道其中任何三個(gè)物理

2

量就可以根據(jù)三個(gè)基本公式（匕=v0+at,x=vot+at,vf-說(shuō)=2ax）求出其他物理量。

2.平均速度法：v=%+%=2適合解決不需要知道加速度的勻變速運(yùn)動(dòng)類(lèi)問(wèn)題

2t

3.比例法：對(duì)于初速速為零的勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，可利用其規(guī)律比例解題

4.逆向思維法：對(duì)于末速度為零的勻減速運(yùn)動(dòng)，可以反向看成初速度為零的勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，并結(jié)合

比例法求解

5.推論法：利用勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的推論/x=或乙一乙=5-m）aT2,解決已知相同時(shí)間內(nèi)

相鄰位移的或相同時(shí)間內(nèi)跨段位移的問(wèn)題（如紙帶類(lèi)問(wèn)題求加速度）

6.圖像法：利用v-t圖像解決問(wèn)題

八、豎直上拋運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)特點(diǎn)