直線運動-2024年高考物理一輪復(fù)習(xí)知識清單（全國通用）

專題02直線運動

考點分析

考點內(nèi)容要求考情

質(zhì)點、參考系和坐標(biāo)系b2022?浙江1月選考?2?質(zhì)點

時間和位移b2023?浙江1月選考?3?參考系

速度c2022?遼寧卷?1?位移

加速度c2021?湖北卷?2?上拋運動

速度與時間、位移與時間的關(guān)系d2018?全國卷m?18?x-t圖像

自由落體運動c2021?廣東卷?8?x-t圖像/v-t圖像

伽利略對自由落體運動的研究a2018?浙江4月選考?19?多過程運動

1.了解質(zhì)點、參考系和位移的概念。知道把物體看成質(zhì)點的條件，會選擇合適的參考系解決問題。

學(xué)3.掌握速度、加速度的概念。能區(qū)分平均速度與瞬時速度，體會比值定義法和極限思想.

習(xí)4.掌握勻變速直線運動的公式，并理解公式中各物理量的含義，能選擇合適的公式解決運動學(xué)問題。

目5.掌握自由落體運動和豎直上拋運動的特點，知道豎直上拋運動的對稱性和多解性.

標(biāo)6.掌握處理相遇問題的方法和技巧.

7.知道幾種運動學(xué)圖像的物理意義，會由圖像分析物體的運動情況。

知識點01描述運動的物理量

一、質(zhì)點

1.定義：用來代替物體的只有質(zhì)量沒有形狀和大小的點.

2.條件：物體的大小和形狀對研究物體的運動無影響或影響很小時可以忽略時,該物體可以看成質(zhì)點

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

：【實戰(zhàn)演練】

i（2022?浙江1月選考?2）下列說法正確的是（）

；A.研究排球運動員扣球動作時，排球可以看成質(zhì)點

B.研究乒乓球運動員的發(fā)球技術(shù)時，乒乓球不能看成質(zhì)點

；C.研究羽毛球運動員回?fù)粲鹈騽幼鲿r，羽毛球大小可以忽略

D.研究體操運動員的平衡木動作時，運動員身體各部分的速度可視為相同

；【答案】B

【解析】研究排球運動員扣球動作、乒乓球運動員的發(fā)球技術(shù)、羽毛球運動員回?fù)粲鹈騽幼鲿r，排球、

；乒乓球、羽毛球的形狀和大小不能忽略，故不可以看成質(zhì)點，故A、C錯誤，B正確；研究體操運動員

；的平衡木動作時，運動員身體各部分有轉(zhuǎn)動和平動，各部分的速度不可以視為相同，故D錯誤.

二、參考系與坐標(biāo)系

1.參考系：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.

【實戰(zhàn)演練】

（2023?浙江1月選考?3）“神舟十五號”飛船和空間站“天和”核心艙成功對接后，在軌運行如圖所

示，則（）

；A.選地球為參考系，“天和”是靜止的

B.選地球為參考系，“神舟十五號”是靜止的

；C.選“天和”為參考系，“神舟十五號”是靜止的

D.選“神舟十五號”為參考系，“天和”是運動的

:【答案】C

；【解析】“神舟十五號”飛船和空間站“天和”核心艙成功對接后，在軌繞地球做圓周運動，選地球為

；參考系，二者都是運動的，A、B錯誤；“神舟十五號”飛船和空間站“天和”核心艙成功對接后，二者

；相對靜止，C正確，D錯誤.

2.坐標(biāo)系：用來精確描述物體位置及位置變化.

三、時刻與時間間隔

1.時刻：指某一瞬間,在時間軸上用一點表示.

2.時間間隔：兩個時刻間的間隔,簡稱時間，在時間軸上用一段表示.

四、路程和位移

1.路程：是物體實際運動軌跡的長度,是標(biāo)量.

2.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.

【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.

【技巧點撥】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(guān)系位移大小《路程

【實戰(zhàn)演練】

（2022?遼寧卷7）如圖所示，橋式起重機主要由可移動“橋架”“小車”和固定“軌道”三部分組成.在

某次作業(yè)中橋架沿軌道單向移動了8m,小車在橋架上單向移動了6m.該次作業(yè)中小車相對地面的位

移大小為（）

A.6mB.8mC.10mD.14m

【答案】C

【解析】根據(jù)位移概念可知，該次作業(yè)中小車相對地面的位移大小為x=Jxj+X2=\!82+62m=10m,

故選0.

五、速度與速率

1.平均速度：質(zhì)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）的平

Y

均速度V,即萬=—,平均諫度是對變速運動的粗略描述.

t

【技巧點撥】平均速度的兩個求解公式：

Ax

①/=——是平均速度的定義式，適用于所有的運動，求平均速度要找準(zhǔn)“位移”和發(fā)生這段位移

△t

所需的“時間”.

②/=及土±只適用于勻變速直線運動.

2

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

方向指向前進(jìn)的一側(cè).瞬時速度是對變速運動的精確描述.

【技巧點撥】用極限法求瞬時速度：

V

①由瞬時速度定義可知物體在某一時刻（t=0）或某一位置（x=0）均無法用速度v=—公式求解。

t

Ax

②通過替代法進(jìn)行轉(zhuǎn)化，由平均速度v=可知，當(dāng)AtTO時，平均速度就可以認(rèn)為是某一時

At

刻或某一位置的瞬時速度.測出物體在微小時間At內(nèi)發(fā)生的微小位移Ax,就可求出瞬時速度，這樣

瞬時速度的測量便可轉(zhuǎn)化為微小時間At和微小位移Ax的測量.

【技巧點撥】平均速度與瞬時速度的辨析

平均速度瞬時速度

物體在某一段時間內(nèi)完成的位移

定義物體在某一時刻或經(jīng)過某一位置時的速度

與所用時間的比值

定義式v=Y（x為位移）v=^y（At趨于零）

粗略描述物體在某段時間或某段精確描述物體在某一時刻或某一位置的運動快

物理意義

位移內(nèi)的運動快慢慢

矢量,平均速度方向與物體位移方矢量,瞬時速度方向與物體運動方向相同，沿其

矢量性

向相同運動軌跡切線方向

AV

瞬時速度是運動時間At-0時的平均速度，公式v=——中，當(dāng)At-O時v是瞬時

聯(lián)系A(chǔ)t

速度.

實際應(yīng)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

3.速率：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(biāo)量.

【技巧點撥】

①初中所學(xué)“物體在某段時間內(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

②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

六、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△t的比值,叫做勻變速直線

運動的加速度，用a表示.a=—=匕-

Att

【技巧點撥】加速的兩個計算式

1.加速度的定義式：

△t

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

m

的方向由合力的方向決定.

3.方向：與速度變化Av的方向一致,由合外力方向決定.但不一定與v的方向一致.

【技巧點撥】加速度與速度無關(guān).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.

【技巧點撥】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

Ax4V

公式V--Av=v-v0

At

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(guān)系三者無必然聯(lián)系,V很大，AV可以很小,甚至為0,a可大可小

【技巧點撥】加速度的大小與方向作用

a增大一速度變化越來越快

大小T決定速度變化快慢

a減小一速度變化越來越慢

加速度＜

a>V同向一加速運動

方向T與V結(jié)合決定速度增減

a>V反向T減速運動

知識點02勻變速直線運動的規(guī)律

一、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：加速度不變,y—，圖線是一條傾斜的直線

3.分類：勻加速直線運動:勻減速直線運動。

【技巧點撥】勻加速還是勻減速不能簡單的看a的正負(fù)，而看a與v的方向關(guān)系（同號或異號）；

若a與v同號，則做加速運動，若a與v異號，則做減速運動。

4.公式：

①速度時間關(guān)系：匕=%+at

②位移時間關(guān)系：x=vot+—at~

2

③速度位移關(guān)系：匕2-V；=2ax

【技巧點撥】以上各式均為矢量式，應(yīng)用時應(yīng)規(guī)定正方向，然后把矢量化為代數(shù)量求解，通常選

初速度方向為正方向，凡是跟正方向一致的取"+”值，跟正方向相反的取值.

二、勻變速運動的推論

1.勻變速直線運動的質(zhì)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

:

/x=xn+I-xx=aT=怛量

【技巧點撥】不相鄰相等的時間間隔T內(nèi)的位移差xm—xn=(m—n)a『

2.勻變速直線運動的質(zhì)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:

三、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I2：22：32....：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:舊-亞:……-Vn-7n-1

5.從靜止開始通過連續(xù)相等位移末速度比為1：、歷:也:……：石

【技巧點撥】勻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。

四、求解運動學(xué)的基本思路

畫過程分析圖I一陰「斷運動性闌一I選取正方同一選I用公式列方程I一I解方程并討論

【技巧點撥】

1.正方向的選?。阂话闳〕跛俣萔。的方向為正方向，若v0=0則一般取加速度a的方向為正方向。

2.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.

3.對于剎車類問題：

①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(yīng)為負(fù)值。

②求解此類問題應(yīng)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.

③如果問題涉及最后階段(到停止)的運動，可把該階段看成反向的初速度為零的勻加速直線運動

五、解決勻變速直線運動的六種思想方法

L基本公式法：描述勻變速直線運動的基本物理量涉及“、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=v0at,x=vot+yat,vf-v；=2ax)求出其他物理量。

2.平均速度法：v=%*%=二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，可以反回看成初速度為零的勻加速直線運動，并結(jié)合

比例法求解

2

5.推論法：利用勻變速直線運動的推論/x=或-xm=5-m）aT,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

六、解題規(guī)范

1.必要的文字說明：指明研究對象、研究過程、所用規(guī)律定理,新出現(xiàn)的字母代表的含義。

2.必要的方程：必須是原型公式（不變性）；不用連等式，每條式子分布列，末尾加上編號①②③……；

方程中出現(xiàn)的字母符號需與題干中保持一致。

3.合理的運算：方程列完后聯(lián)立方程導(dǎo)入數(shù)據(jù)得，不用寫出具體得運算過程；結(jié)果為數(shù)字時帶單位；

結(jié)果中由字母，則無需單位，同時通?？?、g等常量未指明也不要導(dǎo)入；多個解需要討論說明或取舍。

七、求解多過程問題的基本思路

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.

畫各個階段分析畫一|明確各階段運動性質(zhì)|一|找出已知量、待解量、中間量

一|各階段選公式列方程|一朧出各階段關(guān)聯(lián)量列方程

【實戰(zhàn)演練】

(2018?浙江4月選考-19)可愛的企鵝喜歡在冰面上玩游戲.如圖所示，有一企鵝在傾角為37。的傾斜冰面

上，先以加速度a=0.5m/s2從冰面底部由靜止開始沿直線向上“奔跑”，t=8s時，突然臥倒以肚皮貼著

冰面向前滑行，最后退滑到出發(fā)點，完成一次游戲(企鵝在滑動過程中姿勢保持不變).若企鵝肚皮與冰

面間的動摩擦因數(shù)p,=0.25,已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2.求：

(1)企鵝向上“奔跑”的位移大??；

(2)企鵝在冰面滑動的加速度大??；

(3)企鵝退滑到出發(fā)點時的速度大小.(計算結(jié)果可用根式表示)

【答案】(1)16m(2)8m/s24m/s2(3)2^34m/s

【解析】

i

(1)在企鵝向上“奔跑”過程中：x=-at2,解得x=16m.

2

⑵在企鵝臥倒以后將進(jìn)行兩個過程的運動，第一個過程是從臥倒到最高點，第二個過程是從最高點滑

到出發(fā)點，兩次過程根據(jù)牛頓第二定律分別有：

mgsin37°+|Jmgcos37°=ma,

mgsin37"—|imgcos37°=ma2

22

解得：a〕=8m/s,a2=4m/s.

⑶企鵝從臥倒到滑到最高點的過程中，做勻減速直線運動，設(shè)時間為t',位移大小為x',則有

解得：xz=1m.

企鵝從最高點滑到出發(fā)點的過程中，設(shè)末速度為vt,則有:

2z

vt=2a2(x+x)

解得：vt=25^m/s.

八、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(yīng)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

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.

【實戰(zhàn)演練】

（2018?全國卷川?18）（多選）甲、乙兩車在同一平直公路上同向運動，甲做勻加速直線運動，乙做勻

速直線運動.甲、乙兩車的位置x隨時間t的變化如圖所示.下列說法正確的是（）

A.在占時刻兩車速度相等

B.從0到3時間內(nèi)，兩車走過的路程相等

C.從1到t,時間內(nèi)，兩車走過的路程相等

D.在3到t2時間內(nèi)的某時刻，兩車速度相等

【答案】CD

【解析】x-t圖像的斜率表示速度，則可知七時刻乙車速度大于甲車速度，A項錯誤；由兩圖線的縱截

距知，出發(fā)時甲在乙前面，上時刻圖線相交表示兩車相遇，可得。到3時間內(nèi)乙車比甲車多走了一段距

離，B項錯誤；t］和t2時刻兩圖線都相交，表明兩車在兩個時刻均在同一位置，從t］到tz時間內(nèi)，兩車

走過的路程相等，在3到G時間內(nèi)，兩圖線有斜率相等的一個時刻，該時刻兩車速度相等，C、D項正

確.

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度

圖像與這段時間軸所圍面積的值.

【技巧點撥】t軸上方的“面積”表示位移沿正方向，t軸

下方的“面積”表示位移沿負(fù)方向，如果上方與下方的“面積”

大小相等，說明物體恰好回到出發(fā)點.

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(yīng)的點的切線的斜率.

【技巧點撥】斜率的絕對值表示加速度的大小，斜率為正表示加速度沿規(guī)定的正方向，但物

體不一定做加速運動；斜率為負(fù)，則加速度沿負(fù)方向，物體不一定做減速運動.

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.

九、圖像問題的解題思路

一看①確認(rèn)縱、橫坐標(biāo)軸對應(yīng)的物理量及其單位

坐標(biāo)軸②注意縱、橫坐標(biāo)是否從零刻度開始

二看圖線在坐標(biāo)軸上的截距表示運動的初始情況

截距、斜率通常能夠體現(xiàn)某個物理量（如V-t圖像的斜率反映了加速度）的大小、方向及變化

斜率、面積情況

最常見的是V-t圖像中面積表示位移大小,要注意時間軸下方的面積表示位移為負(fù)，說

明這段位移方向與正方向相反

三看交點往往是解決問題的切入點,注意交點表示物理量相等,不一定代表物體相遇

交點、轉(zhuǎn)折點表示物理量發(fā)生突變，滿足不同的函數(shù)關(guān)系式,如v-t圖像中速度由增變減，表明

轉(zhuǎn)折點、加速度突然反向

漸近線利用漸近線可以求出該物理量的極值或確定它的變化趨勢

【技巧點撥】

①無論X-t圖像、V—t圖像是直線還是曲線，所描述的運動都是直線運動，圖像的形狀反映了X與t、

V與t的函數(shù)關(guān)系，而不是物體運動的軌跡.

②X-t圖像中兩圖線的交點表示兩物體相遇,V-t圖像中兩圖線的交點表示該時刻兩物體的速度相等,

并非相遇.

【實戰(zhàn)演練】

（2021?廣東卷?8）（多選）賽龍舟是端午節(jié)的傳統(tǒng)活動.下列v-t和s—t圖像描述了五條相同的龍舟

從同一起點線同時出發(fā)、沿長直河道劃向同一終點線的運動全過程,其中能反映龍舟甲與其它龍舟在途

中出現(xiàn)船頭并齊的有（

D

【解析】A圖是v—t圖像，由圖可知，甲的速度一直大于乙的速度,所以途中不可能出現(xiàn)甲、乙船頭并

齊，故A錯誤；

B圖是v-t圖像，由圖可知，開始丙的速度大，后來甲的速度大，v—t圖像中圖線與橫軸圍成的面積表

示位移，由圖可以判斷在途中甲、丙位移會相同，所以在途中甲、丙船頭會并齊，故B正確；

C圖是s-t圖像，由圖可知，丁一直運動在甲的前面，所以途中不可能出現(xiàn)甲、丁船頭并齊，故C錯誤；

D圖是s-t圖像，交點表示相遇，所以甲、戊在途中船頭會并齊，故D正確.

十、非常規(guī)圖像題的解法

1.基本思路：對于非常規(guī)圖像（非X-t、V-t圖），基本思路是結(jié)合圖像橫縱坐標(biāo)，由運動學(xué)公式，推

導(dǎo)出橫縱坐標(biāo)之間的函數(shù)關(guān)系表達(dá)式，進(jìn)而結(jié)合函數(shù)表達(dá)式分析斜率、截距及面積的含義.

2.典型問題

①a-t圖像：由Av=aAt可知圖像中圖線與橫軸所圍面積表示速度變化量.

②a-x圖像：由展一4=2.可得可知圖像中圖線與橫軸所圍面積表示速度平方變

化量的一半隆二一（4^）2.

1Y1I

③『圖像由x=v0tH■-at?可得-=v（）H■-at,截距b為初速度v°,圖像的斜率k為-a.

2t22

庫一圖像由x="t+＞可得”4+'縱截距表示加速度一氣斜率表示初速度V。

⑤V—x圖像:由——v/=2ax可知v2=v02十2ax,截距b為vj,圖像斜率k為2a.

⑥l-x圖像：由t=乏可知圖像中圖線與橫軸所圍面積表示運動時間t.

知識點03勻變速直線運動的實例

一、自由落體

1.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運動,v,=gt.

3.公式：

①速度時間關(guān)系：vt=gt

②位移時間關(guān)系：〃=

③速度位移關(guān)系：V=2gh

二、豎直上拋運動

L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，是一種勻變速直線運動,a=-g.

3.公式：

①速度時間關(guān)系：vt=v0-gt

2

②位移時間關(guān)系：h=vot-jgt

③速度位移關(guān)系：v：-=2gh

【技巧點撥】豎直上拋運動的兩個特點

①速度對稱：上升和下降過程經(jīng)過同一位置時速度等大、反向

對稱性

②時間對稱：上升和下降過程經(jīng)過同一段高度所用的時間相等

當(dāng)物體經(jīng)過拋出點上方某個位置時，可能處于上升階段，也可能處

多解性

于下降階段,形成多解,在解決問題時要注意這個特性

三、豎直上拋運動的兩種研究方法

1.分段法:將全程分為兩個階段求解,上升過程為a=-g勻減速直線運動，下落過程為自由落體.

2.全程法:將全過程視為初速度為%、加速度a=-g的勻