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（1）直線運動——高考物理一輪復(fù)習(xí)大單元知識清單
一、質(zhì)點
1. 定義：在某些情況下，可以忽略物體的大小和形狀，把它簡化為一個具有質(zhì)量的點，這樣的點叫作質(zhì)點。
2. 物體可看成質(zhì)點的條件
（1）物體的大小和形狀對所研究問題的影響可以忽略不計。
（2）物體上各點的運動情況完全相同，物體上任意一點的運動完全能反映整個物體的運動。
二、參考系
1. 運動的相對性：在描述某個物體的位置隨時間的變化時，總是相對于其他物體而言的，這就是運動的相對性。
2. 參考系：要描述一個物體的運動，首先要選定某個其他物體作為參考，觀察物體的位置相對于這個“其他物體”是否隨時間變化，以及怎樣變化。這種用來作為參考的物體叫作參考系。
3. 參考系的選擇
（1）參考系可以任意選擇，以觀測方便和使運動的描述盡可能簡單為原則。如在研究地面上物體的運動時，通常以地面或相對地面靜止的物體為參考系。
（2）比較不同物體的運動或同一物體在不同階段的運動情況時，應(yīng)選擇同一參考系。
三、時刻和時間間隔
1. 時刻：表示某一瞬間，在表示時間的數(shù)軸上用點表示。
2. 時間間隔：表示兩個時刻之間的間隔，即Δt=t2-t1。在表示時間的數(shù)軸上用線段表示。
3. 時間和時刻的表述：平時我們說的“時間”，有時指的是時刻，有時指的是時間間隔，要根據(jù)上下文來辨析。
常見的時間表述如下：
（1）“5 s末”“第5 s末”“第6 s初”等均指時刻。注意：上述幾個表述都是指同一時刻。
（2）“前3 s內(nèi)”“4 s內(nèi)”“第4 s內(nèi)”“第1 s末到第4 s末”等均指時間間隔。
4. “第4 s內(nèi)”的時間間隔是1 s，指第3 s末到第4 s末；“4 s內(nèi)”的時間間隔是4 s，
指0至第4 s末，要區(qū)分開。
四、位置和位移
1. 坐標系
（1）建立坐標系的目的：為了定量地描述物體的位置及位置的變化，需要在參考系上建立適當(dāng)?shù)淖鴺讼怠?br/>（2）常見坐標系的種類：若物體做直線運動，可以用一維坐標系來描述；若物體在平面上運動，可以采用平面直角坐標系來描述。
（3）一維坐標系的建立方法：物體做直線運動時，通常選取這條直線為x軸，在x軸上任選一點作為原點，規(guī)定好坐標軸的正方向和單位長度，物體的位置就可以用它的位置坐標來描述。
注意 坐標系中坐標值的正負不表示大小，而是表示在參考點的哪一側(cè)。正號表示在坐標原點的正方向一側(cè)，負號表示在坐標原點的負方向一側(cè)。
2. 路程和位移
（1）路程：表示物體運動軌跡的長度，只有大小，沒有方向。
（2）位移：表示物體位置的變化。
①定義：從初位置指向末位置的有向線段。
②大小和方向：大小等于初、末位置間有向線段的長度；方向由初位置指向末位置。
　
如圖所示，從A到B有兩條路徑，每條路徑的路程是不同的；但是無論沿哪條路徑運動，位移都是由A指向B的有向線段，位移是相同的。
3. 矢量和標量
（1）矢量：既有大小又有方向的物理量。如位移、力等。
（2）標量：只有大小，沒有方向的物理量。如質(zhì)量、溫度、時間、路程等。
（3）比較物理量大小時，矢量比較絕對值大小，標量比較數(shù)值的大小。
如：-9 m表示的位移大小大于7 m，-5 ℃<3 ℃。
五、位移－時間圖像
　　在平面直角坐標系中，用橫軸表示時刻t，用縱軸表示位置坐標x，根據(jù)給出（或測出）的數(shù)據(jù)描點，用平滑的圖線將這些點連起來，就是位置－時間圖像。如果將物體運動的初始位置選作位置坐標原點O，則位置與位移大小相等，位置－時間圖像就成為位移－時間圖像，又稱x-t圖像。
六、位移和時間的測量
　　實驗室中常用打點計時器來記錄時間和位移，分為電磁打點計時器（工作電壓約為8 V）和電火花計時器（工作電壓為220 V）。打點計時器是一種使用交變電源的計時儀器，能夠按照相同的時間間隔，在紙帶上連續(xù)打點。
七、速度
1. 定義：物理學(xué)中用位移與發(fā)生這段位移所用時間之比表示物體運動的快慢，這就是速度，通常用字母v表示。
2. 定義式：v=。
說明 v的大小與Δx和Δt無關(guān)，不能說v與Δx成正比，與Δt成反比。
3. 單位：在國際單位制中，速度的單位是米每秒，符號是 m/s或m·s-1。常用的單位還有千米每時（km/h或km·h-1）、厘米每秒（cm/s或cm·s-1）等。換算關(guān)系：1 m/s=3. 6 km/h。
4. 標矢性：速度是矢量，它既有大小，又有方向。速度v的方向與時間Δt內(nèi)的位移Δx的方向相同。
八、平均速度和瞬時速度
1. 平均速度
（1）物理意義：描述物體在某一段時間內(nèi)運動的平均快慢程度及方向。
（2）定義式：v=。
（3）矢量性：平均速度是矢量，其方向與位移方向相同。
2. 瞬時速度
（1）物理意義：描述物體在某時刻運動的快慢及方向。
（2）速率：瞬時速度的大小。
（3）矢量性：瞬時速度是矢量，其方向與物體的運動方向相同。
（4）勻速直線運動：瞬時速度保持不變的運動。
3. 平均速率
物體運動的路程與經(jīng)過這一過程所用時間的比值是物體在這段時間內(nèi)的平均速率。
九、實驗：測量紙帶的平均速度和瞬時速度
1. 測量平均速度：如圖所示是打點計時器（頻率為50 Hz）打出的一條紙帶示意圖，若想計算實驗時運動的紙帶在某兩點間的平均速度v，只需測出這兩點間的位移Δx和所用時間Δt，就可以算出平均速度v=。

2. 測量瞬時速度：用求出的平均速度可以粗略代表Δx范圍內(nèi)某點的瞬時速度，并且Δx越小、Δt越短，平均速度越接近某點的瞬時速度。圖中E點的瞬時速度，可由包含E點在內(nèi)的D、G兩點間的平均速度粗略地代表。如果把包含E點在內(nèi)的間隔Δx取得小一些，如圖中的DF段，那么用算出的平均速度代表紙帶在E點的瞬時速度會更準確一些。
十、加速度
1. 速度的變化量：末速度與初速度的矢量差，即Δv=vt-v0。式中各量都是矢量。
2. 定義：速度的變化量與發(fā)生這一變化所用時間之比，叫作加速度，通常用a表示。
3. 定義式：a=。
說明 a=是比值定義式，a的大小與Δv、Δt無關(guān)，不能說a與Δv成正比，與Δt成反比。
4. 物理意義：加速度是表示物體速度變化快慢的物理量。
5. 單位：在國際單位制中，加速度的單位是米每二次方秒，符號是m/s2或m·s-2。
十一、加速度的方向
1. 加速度的方向：加速度是矢量，其方向與速度的變化量Δv的方向相同。加速度的方向與速度的方向無關(guān)，如果加速度為負，說明其方向與規(guī)定的正方向相反。
2. 加速度方向與速度方向的關(guān)系
　　在直線運動中，速度增加時加速度的方向與速度的方向相同；速度減小時加速度的方向與速度的方向相反。
十二、從v-t圖像看加速度
1. v-t圖線的斜率表示物體運動的加速度，即a=，其中圖線斜率的絕對值表示加速度的大小，斜率的正負表示加速度的方向，如圖所示。
2. a的定性判斷：在同一v-t圖像中，圖線的斜率越大，加速度也越大。
3. a的定量計算：在圖線上取兩點，坐標分別為（t1，v1）、（t2，v2），則a=。
十三、勻變速直線運動的規(guī)律：
1、速度：勻變速直線運動中速度和時間的關(guān)系：。
注：一般我們以初速度的方向為正方向，則物體作加速運動時，a取正值，物體作減速運動時，a取負值。
（1） 做勻變速直線運動的物體中間時刻的瞬時速度等于初速度和末速度的平均。
（2）做勻變速運動的物體中間時刻的瞬時速度等于平均速度，等于初速度和末速度的平均值。
2、位移：勻變速直線運動位移和時間的關(guān)系：。
注意：當(dāng)物體作加速運動時a取正值，當(dāng)物體作減速運動時a取負值。
3、推論：2as=vt2-v02。
4、做勻變速直線運動的物體在兩個連續(xù)相等時間間隔內(nèi)位移之差等于定值s2-s1=aT2。
5、初速度為零的勻變速直線運動的四個重要推論：
（1）1T末、2T末、3T末……瞬時速度的比為：
v1∶v2∶v3∶…∶vn=1∶2∶3∶…∶n。
（2）1T內(nèi)、2T內(nèi)、3T內(nèi)……位移的比為：
x1∶x2∶x3∶…∶xn=12∶22∶32∶…∶n2。
（3）第一個T內(nèi)、第二個T內(nèi)、第三個T內(nèi)……位移的比為：x1∶x2∶x3∶…∶xn=1∶3∶5∶…∶（2n-1）。
（4）從靜止開始通過連續(xù)相等的位移所用時間的比為：
t1∶t2∶t3∶…∶tn=。
6. 勻變速直線運動的4個常用公式的比較
一般形式 v0=0 一般應(yīng)用
速度公式 v=v0+at v=at 不涉及位移x時優(yōu)先選用
位移公式 x=v0t+at2 x=at2 不涉及末速度v時優(yōu)先選用
速度-位移公式 v2-=2ax v2=2ax 不涉及運動時間t時優(yōu)先選用
平均速度求位移公式 x=t x=t 不涉及加速度a時優(yōu)先選用
十四、自由落體運動
1. 定義：物體只在重力作用下從靜止開始下落的運動，叫作自由落體運動。
2. 物體做自由落體運動的條件：初速度為零；除重力之外不受其他力的作用。
3. 實質(zhì)：v0=0，a=g的勻加速直線運動。
十五、自由落體加速度
1. 定義：在同一地點，一切物體自由下落的加速度都相同，這個加速度叫作自由落體加速度，也叫作重力加速度，通常用g表示。
2. 方向：豎直向下。重力加速度的方向既不能說是“垂直向下”，也不能說是“指向地心”，
只有在赤道或兩極時重力加速度的方向才指向地心。
3. 大小：在地球表面不同的地方，g的大小一般是不同的。g值隨緯度增大而增大，隨高度增大而減小。通常在計算中g(shù)取9. 8 m/s2，在粗略計算中g(shù)取10 m/s2。
十六、自由落體運動的規(guī)律
1. 自由落體運動是初速度為0的勻加速直線運動，且加速度為g。將勻變速直線運動的公式中的v0取為0，a取為g，x換為h，就可以得到自由落體運動的公式。
勻變速直線運動規(guī)律自由落體運動規(guī)律
十七、豎直上拋運動
1. 定義：將物體以某一初速度v0豎直向上拋出，物體只在重力作用下所做的運動就是豎直上拋運動。
運動的性質(zhì)：往返的加速度為g的勻變速直線運動。
3. 運動的規(guī)律
速度公式：v=v0-gt
位移公式：h=v0t-gt2
速度與位移關(guān)系式：v2-=-2gh
上升到最高點的時間t=
上升的最大高度H=
十八、自由落體運動和豎直拋體運動
自由落體運動 豎直上拋運動 豎直下拋運動
條件 v0=0、只受重力 v0向上、只受重力 v0向下、只受重力
基本 公式
=2gh =－2gh =2gh

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