直线运动知识点详细归纳

第一章：直线运动一．复习要点1．机械运动，参照物，质点、位置与位移，路程，时刻与时间等概念的理解。2．匀速直线运动，速度、速率、位移公式S=υt，S～t图线，υ～t图线3．变速直线运动，平均速度，瞬时速度4．匀变速直线运动，加速度，匀变速直线运动的基本规律：Svtat0212、atvvt0匀变速直线运动的υ～t图线5．匀变速直线运动规律的重要推论6．自由落体运动，竖直上抛运动7．运动的合成与分解。第一模块：描述运动和物理量『夯实基础知识』1、机械运动一个物体相对于另一个物体的位置的改变，叫做机械运动，简称运动，它包括平动、转动和振动等运动形式．①运动是绝对的，静止是相对的。②宏观、微观物体都处于永恒的运动中。2、参考系（参照物）参考系：在描述一个物体运动时，选作标准的物体(假定为不动的物体)①描述一个物体是否运动，决定于它相对于所选的参考系的位置是否发生变化，由于所选的参考系并不是真正静止的，所以物体运动的描述只能是相对的。②描述同一运动时，若以不同的物体作为参考系，描述的结果可能不同③参考系的选取原则上是任意的，但是有时选运动物体作为参考系，可能会给问题的分析、求解带来简便，一般情况下如无说明，通常都是以地球作为参考系来研究物体的运动．3、平动与转动平动：物体不论沿直线还是沿曲线平动时，都具有两个基本特点：（a）运动物体上任意两点所连成的直线，在整个运动过程中始终保持平行（b）在同一时刻，平动物体上各点的速度和加速度都相同，因此在研究物体的运动规律时，可以不考虑物体的大小和形状，而把它作为质点来处理。转动：分为定轴转动和定点转动，定轴转动的特点为：（a）在转动过程中，物体上有一条直线（轴）的位置不变，其它各点都绕轴做圆周运动，且轨迹平面与轴垂直。（b）物体上各点的状态参量，除角速度之外都不相等。定点转动的特点是运动过程中，物体内某一点保持不动的机械运动，绕定点转动的物体只有一点不动，其它各点分别在以该固定点为中心的同心球面上运动。4、质点研究一个物体的运动时，如果物体的形状和大小属于无关因素或次要因素，对问题的研究没有影响或影响可以忽略，为使问题简化，就用一个有质量的点来代替物体．用来代替物体的有质量的．．．．．．．．．点．做质点．质点没有形状、大小，却具有物体的全部质量。质点是一个理想化的物理模型，实际并不存在，是为了使研究问题简化的一种科学抽象。把物体抽象成质点的条件是：（1）作平动的物体由于各点的运动情况相同，可以选物体任意一个点的运动来代表整个物体的运动，可以当作质点处理。（2）物体各部分运动情况虽然不同，但它的大小、形状及转动等对我们研究的问题影响极小，可以忽略不计（如研究绕太阳公转的地球的运动，地球仍可看成质点）．由此可见，质点并非一定是小物体，同样，小物体也不一定都能当作质点．5、位置、位移、路程位置：质点的位置可以用坐标系中的一个点来表示，在一维、二维、三维坐标系中表示为s(x)、s(x，y)、s(x，y，z)位移：①位移是表示质点位置的变化的物理量．用从初位置指向末位置的有向线段来表示，线段的长短表示位移的大小，箭头的方向表示位移的方向。②位移是矢量，既有大小，又有方向。它的方向由初位置指向末位置．注意：位移的方向不一定是质点的运动方向。如：竖直上抛物体下落时，仍位于抛出点的上方；弹簧振子向平衡位置运动时。③单位：m路程：路程是指质点所通过的实际轨迹的长度．路程是标量，只有大小，没有方向；路程和位移是有区别的：一般地路程大于位移的大小，只有做直线运动的质点始终向着同一个方向运动时，位移的大小才等于路程．6、时刻和时间时刻：时刻指某一瞬时，时间轴上的任一点均表示时刻．如第3s末、3s时(即第3s末)、第4s初(即第3s末)均表示为时刻，对应的是位置、速度、动量、动能等状态量。时间：时间指一段时间间隔，时间轴上任意两点的间隔均表示时间，如：4s内(即0至第4末)第4s(是指1s的时间间隔)第2s至第4s均指时间。对应的是位移、路程、冲量、功等过程量。7、速度、速率、瞬时速度、平均速度、平均速率速度：表示质点的运动快慢和方向，是矢量。它的大小用位移和时间的比值定义，方向就是物体的运动方向速率：在某一时刻物体速度的大小叫做速率，速率是标量．瞬时速度：由速度定义求出的速度实际上是平均速度，它表示运动物体在某段时间内的平均快慢程度，它只能粗略地描述物体的运动快慢，要精确地描述运动快慢，就要知道物体在某个时刻(或经过某个位置)时运动的快慢，因此而引入瞬时速度的概念。瞬时速度的含义：运动物体在某一时刻(或经过某一位置)时的速度，叫做瞬时速度方向：物体经过某一位置时的速度方向，轨迹是曲线，则为该点的切线方向。平均速度：运动物体位移和所用时间的比值叫做平均速度。定义式：ts时间位移一v平均速率：平均速率等于路程与时间的比值。tSv时间路程一平均速度的大小不等于平均速率。8、加速度物理意义：描述速度变化快慢的物理量(包括大小和方向的变化)大小定义：速度的变化与所用时间的比值。定义式：a=tvvtvt0（即单位时间内速度的变化）a也叫做速度的变化率。加速度是矢量：现象上与速度变化方向相同，本质上与质点所受合外力方向一致。判断质点作加减速运动的方法：是加速度的方向与速度方向的比较，若同方向表示加速。若反方向表示减速。9、速度、速度的变化量和速度的变化率（加速度）．速度是描述物体运动快慢的物理量，或者说是描述位置变化快慢的物理量．速度越大，表示运动得越快，或者说位置变化得越快．速度的变化量是指末速度与初速度之差，用Δv=v-v0表示．速度的变化Δv也是矢量．速度的变化率加速度等于速度的变化Δv跟时间t的比值．加速度用公式：ta由公式可知，加速度的大小决定于速度的变化Δv的大小和发生这一变化所用的时间t的大小的比值，而与速度v的大小、速度变化Δv的大小无关．它是表示速度变化快慢的物理量．第二模块：匀变速直线运动的基本规律『夯实基础知识』1、两个基本公式：位移公式：Svtat0212速度公式：atvvt02、两个推论：匀变速度运动的判别式：21aTsssnn速度与位移关系式：asvv22023、两个特性202tt)(212202ts可以证明，无论匀加速还是匀减速，都有22stVV4、做匀变速直线运动的物体，如果初速度为零，或者末速度为零，那么公式都可简化为：atV，221ats，asV22，tVs2以上各式都是单项式，因此可以方便地找到各物理量间的比例关系5、两组比例式：对于初速度为零的匀加速直线运动：按照连续相等时间间隔分有1s末、2s末、3s末……即时速度之比为：nvvvvn::3:2:1::::321前1s、前2s、前3s……内的位移之比为2222321::3:2:1::::nxxxxn第1s、第2s、第3s……内的位移之比为)12(::5:3:1::::nxxxxnⅢⅡⅠ按照连续相等的位移分有1X末、2X末、3X末……速度之比为：nn::3:2:1::::321前1m、前2m、前3m……所用的时间之比为ntttn::3:2:1::::321第1m、第2m、第3m……所用的时间之比为)1(::)23(:)12(:1::::321nnttttn6、两个图像：即位移—时间图像与速度—时间图像。研究和处理图像问题，要注意首先看清纵、横轴各表示的意义，采用什么单位，搞清所研究的图像的意义。识图方法:一轴、二线、三斜率、四面积、五截距、六交点位移—时间图象（1）定义：在平面直角坐标系中，用纵轴表示位移s，用横轴表示时间t，通过描点和连线后得到的图象，简称位移图象。位移时间图象表示位移随时间的变化规律。（2）破解位移图象问题的五个要点①tx图象只能用来描述直线运动，反映位移x随时间t的变化关系，不表示物体的运动轨迹②由tx图象可判断各时刻物体的位置，或相对坐标原点的位移。③由tx图象的斜率判断物体运动的性质若tx图象是一条倾斜直线，则表示物体做匀速直线运动，直线的斜率表示物体的速度。图像的斜率为正值，表示物体沿与规定的正方向相同的方向运动图像的斜率为负值，表示物体沿与规定的正方向相反的方向运动若tx图象与时间轴平行，说明斜率为零，即物体的速度为零，表示物体处于静止状态若物体做非匀速直线运动，则tx图象是一条曲线。图象上两点连线的斜率表示这段时间内的平均速度，图象上某点切线的斜率表示这点的瞬时速度。④若图像不过原点，有两种情况：图线在纵轴上的截距表示开始计时时物体的位移不为零（相对于参考点）图线在横轴上的截距表示物体过一段时间才从参考点出发⑤两图线相交说明两物体相遇，其交点的横坐标表示相遇的时刻，纵坐标表示相遇处对参考点的位移。速度—时间图像：用图像表达物理规律，具有形象，直观的特点。对于匀变速直线运动来说，其速度随时间变化的υ～t图线如图所示，对于该图线，应把握的有如下三个要点。（1）纵轴上的截距其物理意义是运动物体的初速度υ0；（2）图线的斜率其物理意义是运动物体的加速度a；（3）图线下的“面积”其物理意义是运动物体在相应的时间内所发生的位移s第三模块：自由落体运动和竖直上抛运动『夯实基础知识』1、自由落体运动：（1）概念：自由落体运动：物体只在重力作用下，从静止开始下落的运动，叫做自由落体运动。（2）性质：它是v0=0，a=g的匀加速直线运动。（3）规律：基本规律：vgtthgt122初速度为0的匀加速直线运动的一切规律对于自由落体运动都适用。2、竖直上抛运动（1）竖直上抛运动：有一个竖直向上的初速度υ0；运动过程中只受重力作用，加速度为竖直向下的重力加速度g。（2）性质：是坚直向上的，加速度为重力加速度g的匀减速直线运动。（3）竖直上抛运动的规律：竖直上抛运动是加速度恒定的匀变速直线运动，若以抛出点为坐标原点，竖直向上为坐标轴正方向建立坐标系，其位移公与速度公式分别为hvtgt0212gtvvt0对公式gtvvt0的理解当gvt0时，0tv，表示物体正在向下运动。当gvt0时，0tv，表示物体正在最高点。当gvt0时，0tv，表示物体正在向上运动。对公式hvtgt0212的理解当gvt02时，0h，表示物体在抛出点下方。当gvt02时，0h，表示物体回到抛出点。当gvt02时，0h，表示物体在抛出点上方。（4）竖直上抛运动的特征：竖直上抛运动可分为“上升阶段”和“下落阶段”。前一阶段是匀减速直线运动，后一阶段则是初速度为零的匀加速直线运动（自由落体运动），具备的特征主要有：①时间对称——“上升阶段”和“下落阶段”通过同一段大小相等，方向相反的位移所经历的时间相等②速率对称——“上升阶段”和“下落阶段”通过同一位置时的速率大小相等（5）竖直上抛的几个结论：最大高度gvH220、上升时间gvt0（6）竖直上抛的处理方法：对于竖直上抛运动可以有两种处理方法①对于运动过程可以分段来研究②也可以把把整个过程看成一个匀减速运动来处理。这样比较方便，即全程做初速度为0v加速度为g的匀变速直线运动。注意有关物理量的矢量性，习惯取0v的方向为正。