2026届高考物理一轮复习知识清单:专题01匀变速直线运动
专题01:匀变速直线运动(知识点)
一、质点
1.质点:在研究物体的运动时,如果物体各点的运动情况相同,或者它的大小和形状在所研究问题中可以忽略,我们就可以把物体简化为一个有质量的点,或者说,用一个有质量的点来代替整个物体,用来代替物体的有质量的点叫作质点.
2.理想化模型:根据问题的内容和性质,抓住问题中的主要因素,忽略次要因素,建立一个与实际情况差距不大的理想化模型来进行研究,使复杂问题得到简化,这是一种重要的科学研究方法.
3.质点是一种“物理模型”
(1)物理模型是在物理研究中,突出问题的主要方面,忽略次要因素而建立的理想化模型,是物理学经常采用的一种科学研究方法,质点就是典型的物理模型之一.
(2)物理模型作为一种理想化模型,是为了研究问题方便而对实际问题的科学抽象,实际中并不存在.
4.物体能否看成质点的条件
(1)在研究物体的运动时,当物体的形状和大小对于所研究的问题可以忽略不计时,物体就可以看成质点.
(2)以下两种情况,物体通常可以看作质点:
①物体的大小、形状对研究结果没有影响或影响可以忽略时.
②只研究物体的平动,不研究物体的转动时.
二、参考系
1.参考系:研究物体的运动时,选作为参考的物体.
2.参考系的选择是任意(选填“任意”或“唯一”)的.
3.参考系对观察结果的影响:选择不同的参考系观察同一个物体的运动,观察结果可以不同(选填“可以不同”或“一定相同”).这是运动的相对性.
4.直线坐标系:物体沿直线运动,以这条直线为x轴,在直线上规定原点、正方向和单位长度,建立直线坐标系.用坐标的变化描述质点位置的变化.
三、时间与时刻
1.区别与联系
项目 | 时间 | 时刻 | |
区别 | 物理意义 | 时间是事物运动、发展、变化所经历的过程长短的量度 | 时刻是事物运动、发展、变化过程所经历的各个状态先后顺序的标志 |
时间轴上的表示方法 | 时间轴上的一段线段 | 时间轴上的一个点 | |
对应运动描述量 | 路程、位移 | 位置 | |
描述关键词 | “3秒内”“前3秒内”“后3秒内”“第1秒内”“第1秒到第3秒”等 | “3秒末”“第3秒末”“第4秒初”“八点半”等 | |
联系 | 两个时刻的间隔即为一段时间,时间能展示运动的一个过程,就像是一段录像;时刻可以显示运动的一瞬间,就像是一张照片 | ||
2.两者在时间轴上的表示(如图所示)
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(1)一段时间的结束是下一段时间的开始,所以第n s末与第(n+1) s初是指同一时刻.
(2)第几秒内表示1 s的时间间隔.
(3)日常生活中所说的“时间”,有时指时间间隔,有时指时刻.在物理学中,时间的含义就是时间间隔.
四、位置、位移
1.位置的描述:首先选取一个参考系,然后在参考系上建立坐标系,质点的位置可由质点在坐标系中的坐标来确定.
2.路程:物体运动轨迹的长度.
3.位移
(1)物理意义:表示物体(质点)位置变化的物理量.
(2)定义:从物体运动的起始位置指向末位置的有向线段.
(3)大小:物体运动的起始位置和末位置之间有向线段的长度.
(4)方向:由起始位置指向末位置有向线段的方向.
4.路程与位移
比较项目 | 路程 | 位移 |
意义 | 表示物体运动轨迹的长度 | 表示物体位置的变化 |
大小 | 等于轨迹的长度 | 等于从物体运动起始位置到末位置的有向线段的长度 |
方向 | 无方向 | 有方向:从起始位置指向末位置 |
联系 | (1)二者单位相同,都是长度单位 (2)都是描述质点运动的空间特征的物理量 (3)同一运动过程的路程,不小于位移的大小,只有质点在单向直线运动中,位移的大小才等于路程 | |
五、位移—时间图像
1.位移—时间图像:用横坐标表示时间,用纵坐标表示物体的位移,将物体做直线运动的数据描在坐标系中.用平滑的曲线连接起来,所得到的图像表示位移与时间的关系,称为位移—时间图像,简称为位移图像.
2.匀速直线运动的位移图像是一条倾斜的直线,其斜率表示速度.
3.位移图像是一条平行于横轴的直线,表示物体静止在某位置.
六、矢量和标量
1.矢量:既有大小又有方向的物理量.
2.标量:只有大小,没有方向的物理量.
3.运算法则:两个标量的加减遵从算术加减法,矢量相加的法则与此不同.
七、速度
1.平均速度
(1)定义:物体在时间t内的平均快慢程度.
(2)表达式:公式=
.
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(3)单位:在国际单位制中,速度的单位是m/s,读作米每秒.常用的单位还有km/h.
(4)标矢性:平均速度是矢(选填“矢”或“标”)量,有大小也有方向,它的方向与物体的位移方向相同.
(5)物理意义:平均速度只能粗略地反映物体在经历某段位移时的运动快慢和方向.
说明:平均速度一般不是速度的平均值,要依据定义来计算.
2.瞬时速度
(1)定义:运动物体在某一时刻或经过某一位置时的速度.
(2)物理意义:瞬时速度反映了物体某时刻的运动快慢.
(3)标矢性:瞬时速度是矢量,它的方向就是物体此时刻的运动方向,即物体在运动轨迹上过该点的切线方向.
3.平均速率
(1)定义:路程与时间的比值.
(2)表达式:=
.
4.瞬时速率:瞬时速度的大小称为瞬时速率,简称速率.
八、速度—时间图像
1.速度—时间图像:在平面直角坐标系中,用纵坐标表示物体运动的速度,横坐标表示时间,所画出的速度v随时间t的变化图像,叫速度—时间图像,简称为速度图像.
2.匀速直线运动的vt图像是一条平行于时间轴的直线,图像与时间轴所围成的面积表示这段时间内的位移(如图中阴影部分所示).
3.图像是一条倾斜的直线时,图像与纵坐标轴的交点表示物体运动的初速度,直线向右上方倾斜,表示速度越来越大.
九、打点计时器及其使用
1.打点计时器:一种通过在纸带上打出一系列的点来记录物体运动信息的仪器.
2.分类:电火花计时器和电磁打点计时器.
3.电火花打点计时器
(1)工作电压:220 V交流电源.
(2)原理:当接通电源、按下脉冲输出开关时,计时器发出的脉冲电流经放电针、墨粉纸盘到纸盘轴,产生火花放电,于是在运动的纸带上就打出一系列点迹.
4.电磁打点计时器
(1)工作电压:4~6_V交流电源.
(2)原理:接通交流电源后,在线圈和永久磁铁的作用下,振片便振动起来,带动其上的振针上下振动.这时如果纸带运动,振针就通过复写纸在纸带上留下一系列小点.
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