高考物理必背知識手冊 直線運動講義

專題02直線運動

一考點要求

考點內(nèi)容要求課程標準要求

1.了解近代實驗科學產(chǎn)生的背景，認識實驗

質點、參考系和坐標系b

對物理學發(fā)展的推動作用。

2.經(jīng)歷質點模型的建構過程，了解質點的含

時間和位移b義。知道將物體抽象為質點的條件，能將特定實

際情境中的物體抽象成質點。體會建構物理模型

速度c的思維方式，認識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。通過實驗，探

究勻變速直線運動的特點，能用公式、圖像等方

速度與時間、位移與時間的關系d法描述勻變速直線運動，理解勻變速直線運動的

規(guī)律，能運用其解決實際問題，體會科學思維中

的抽象方法和物理問題研究中的極限方法。

自由落體運動c

4.通過實驗，認識自由落體運動規(guī)律。結合

物理學史的相關內(nèi)容，認識物理實驗與科學推理

伽利略對自由落體運動的研究a

在物理學研究中的作用。

、思維導圖

I、知識梳理

一、機械運動、質點、參考系和坐標系

1.機械運動：一個物體相對于另一個物體的位置的改變叫做機械運動，簡稱運動，它包括平動，轉動

和振動等運動形式.

2.質點：用來代替物體的只有質量沒有形狀和大小的點.

技巧點撥：它是一個理想化的物理模型.僅憑物體的大小不能做視為質點的依據(jù).

3.參考系：為了研究物體的運動需要選定參照物（即假定為不動的物體），

技巧點撥：對同一個物體的運動，所選擇的參照物不同，對它的運動的描述就會不同，通常以地球為

參照物來研究物體的運動.

4.坐標系：用來精確描述物體位置及位置變化.

二、時間和時刻

1.時刻：指某一瞬間，在時間軸上用一點表示.

2.時間：時間間隔的簡稱，兩個時刻間的間隔，在時間軸上用一段表示.

三、路程和位移

1.位移：描述物體位置的變化，是從物體運動的初位置指向末位置的有向線段，是矢量.

2.路程：是物體運動軌跡的長度，是標量.

技巧點撥：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

單方向的直線運動中，位移的大小才等于路程.

四、速度與速率

1.速度：描述物體運動快慢的物理量，是矢量.

①平均速度：質點在某段時間內(nèi)的位移與發(fā)生這段位移所用時間的比值叫做這段時間（或位移）

Y

的平均速度V,即訶=—,平均速度是對變速運動的粗略描述.

t

②瞬時速度：運動物體在某一時刻（或某一位置）的速度，方向沿軌跡上質點所在點的切線方向

指向前進的一側.瞬時速度是對變速運動的精確描述.

2.速率：

①瞬時速度的大小叫瞬時速率，通常簡稱為速率，速率只有大小，沒有方向，是標量.

②平均速率：質點在某段時間內(nèi)通過的路程和所用時間的比值叫做這段時間內(nèi)的平均速率

技巧點撥：在一般變速運動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運動，

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：在勻變速直線運動中，速度的變化Av跟發(fā)生這個變化所用時間At的比值，叫做勻變速直線

運動的加速度，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.

技巧點撥：加速度與速度無關.只要速度在變化，無論速度大小，都有加速度；只要速度不變化（勻速），

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

六、勻速直線運動

1.定義：在任意相等的時間內(nèi)位移相等的直線運動叫做勻速直線運動.

2.特點：a=0,7=恒量.

3.位移公式：x=vt

七、勻變速直線運動

1.定義：在任意相等的時間內(nèi)速度的變化相等的直線運動叫勻變速直線運動.

2.特點：a=恒量

3.公式：

①速度時間關系：匕=V。+at

1o

②位移時間關系：x—vQt+—at

2

③速度位移關系：v；-$=2ax

技巧點撥：以上各式均為矢量式，應用時應規(guī)定正方向，然后把矢量化為代數(shù)量求解，通常選初速度

方向為正方向，凡是跟正方向一致的取值，跟正方向相反的取“-”值.

八、勻變速運動的推論

1.勻變速直線運動的質點，在任意兩個連續(xù)相等的時間T內(nèi)的位移差值是恒量，即

2

Ax=xn+1-xx=aT=怛量

2.勻變速直線運動的質點，在某段時間內(nèi)的中間時刻的瞬時速度，等于這段時間內(nèi)的平均速度，即:

九、初速速為零的勻加速直線運動規(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.從靜止開始通過連續(xù)相等位移的時間比為1：、歷-1：V3-V2:……:6-7n-1

5.從靜止開始通過連續(xù)相等位移末速度比為1：、反：亞:……點

技巧點撥：句減速直線運動到停止可等效為反方向初速度為零的勻加速直線運動。

十、自由落體

L條件：初速度為零，只受重力作用.

2.性質：是一種初速為零的勻加速直線運動，匕=gt.

3.公式：

①速度時間關系：匕=gt

②位移時間關系：h=ggt?

③速度位移關系：v：=2gh

十一、豎直上拋運動

1.條件：只受重力作用下，以一定初速度上拋.

2.性質：取向上為正方向，是一種勻變速直線運動，a=-g.

3.公式：

①速度時間關系：匕=%—gt

2

②位移時間關系：h=vot-^gt

③速度位移關系：V；—說=2gh

十二、直線運動的圖像

1.位移圖像(x-t圖像)：

①圖像上一點切線的斜率表示該時刻所對應速度；

②圖像是直線表示物體做勻速直線運動，圖像是曲線則表示物X

體做變速運動；

③圖像與橫軸交叉，表示物體從參考點的一邊運動到另一邊.

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刻的速度；

②在速度圖像中，物體在一段時間內(nèi)的位移大小等于物體的速:二ttt

o1

度圖像與這段時間軸所圍面積的值.

③在速度圖像中，物體在任意時刻的加速度就是速度圖像上所對應

的點的切線的斜率.

④圖線與橫軸交叉，表示物體運動的速度反向.

⑤圖線是直線表示物體做勻變速直線運動或勻速直線運動；圖線是

曲線表示物體做變加速運動.

:方法技巧

1rv

一、位移與路程的辨析

位移路程

決定因素由始、末位置決定由實際的運動軌跡決定

大小始、末位置間的線段長度實際軌跡長度

方向由始位置指向末位置無

運算規(guī)則矢量的三角形定則或平行四邊形定則代數(shù)運算

大小關系位移大小W路程

二、平均速度與瞬時速度辨析

平均速度瞬時速度

物體在某一段時間內(nèi)完成的位移與所用時間

定義物體在某一時刻或經(jīng)過某一位置時的速度

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間或某段位移內(nèi)的運精確描述物體在某一時刻或某一位置的運動快

物理意義

動快慢慢

矢量，瞬時速度方向與物體運動方向相同，沿其

矢量性矢量,平均速度方向與物體位移方向相同

運動軌跡切線方向

實際應用物理實驗中通過光電門測速,把遮光條通過光電門的平均速度視為瞬時速度

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

物理意義表示運動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、時間初、末速度初速度、末速度、時間

方向位移方向、運動方向速度變化量的Av方向

關系、者無必然聯(lián)系,V很大，AV可以很小,甚至為0,a可大可小

四、加速的兩個計算式

1.加速度的定義式：@書,

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L5二5

技巧點撥:

1.如果一個物體的運動包含幾個階段，就要分段分析，速度往往是各個階段聯(lián)系的紐帶，即前過程的末

速度是后過程的初速度.

2.對于剎車類問題，題目中所給的加速度往往以大小表示，解題中取運動方向為正方向時，加速度應為

負值。此外求解此類問題應先判斷車停下所用的時間，判斷題中所給時間是否超出停止時間，再選擇合適的

公式求解.

七.解決勻變速直線運動的六種思想方法

1.基本公式法：描述勻變速直線運動的基本物理量涉及V。、v、a、x、t五個量，知道其中任何三個物理

2

量就可以根據(jù)三個基本公式（匕=v0+at,x=vot+at,vf-說=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動類問題

2t

3.比例法：對于初速速為零的勻加速直線運動，可利用其規(guī)律比例解題

4.逆向思維法：對于末速度為零的勻減速運動，可以反向看成初速度為零的勻加速直線運動，并結合

比例法求解

5.推論法：利用勻變速直線運動的推論/x=或乙一乙=5-m）aT2,解決已知相同時間內(nèi)

相鄰位移的或相同時間內(nèi)跨段位移的問題（如紙帶類問題求加速度）

6.圖像法：利用v-t圖像解決問題

八、豎直上拋運動的兩個特點