上海市2023-2024学年高二下学期合格考总复习1：运动学（含答案解析）.docx

力学（一）运动学

◎目标导航

一、质点，参考系

二、位移，速度，加速度

三、伽利略研究自由落体运动的研究

四、匀加速直线运动基本规律

五、自由落体，竖直上抛

六、运动图像

◎知识精讲

一、质点

1.质点：用来代替物体的有质量的点。是理想化物理模型。

（1）质点特征：有质量、有位置，但没有大小、没有形状、没有体积。

（2）因为质点没有体积或形状，所以质点是不可能转动的．研究物体转动时不可简化为质点。

（3）质点不一定是很小的物体，大小是相对的，同一个物体有时可以看作质点，有时又不能看作质点。

能否看作质点是看相对于研究的问题物体大小是否可以忽略不计。

2.参考系和坐标系：在描述一个物体的运动时，选来作为标准的另外的某个物体叫参考系。

（1）对同一运动物体，选取不同的物体作参考系时，对物体的观察结果往往不同的。

（2）参考系的选择是任意的，但不能选择物体本身，通常取地面作为参照系。

（3）坐标系：为了定量描述物体的位置及位置变化而建立的参考系．（标明原点、正方向和单位长度）

①要准确地描述物体的位置及位置变化，需要建立坐标系；

②如果物体在一维空间运动（即沿一直线运动），只需建立直线坐标系（数轴）；

如果物体在二维空间运动（即在同一平面运动），需要建立平面直角坐标系。

【例1】．在物理学研究中，有时可以把物体看成质点，则下列说法中正确的是（）

A．研究乒乓球的旋转，可以把乒乓球看成质点

B．研究车轮的转动，可以把车轮看成质点

C．研究跳水运动员在空中的翻转，可以把运动员看成质点

D．研究地球绕太阳的公转，可以把地球看成质点

答案：D

提示：研究物体旋转时不能忽略大小和形状，不能看作质点，所以ABC错误，D正确。

【例2】．关于参考系，下列说法中正确的是（）

A．参考系必须是静止不动的物体 B．参考系必须是正在做匀速直线运动的物体

C．参考系必须是固定在地面上的物体

D．描述物体的运动时，参考系可以任意选择

答案：D

提示：参考系的选择是任意的，ABC错误，D正确。

二、位移，速度，加速度

1.位移与路程

（1）位移表示质点在空间的位置的变化，大小等于有向线段的长度，方向由初位置指向末位置．

（2）路程是质点在空间运动轨迹的长度．它与质点的具体运动过程有关．

（3）位移与路程是在一定时间内发生的，是过程量，二者都与参考系的选取有关．

位移和路程的区别：

①位移是矢量，大小只跟运动起点、终点位置有关，跟物体运动所经历的实际路径无关．

②路程是标量，大小跟物体运动经过的路径有关．

2.时间与时刻

（1）时刻指的是某一瞬时，是时间轴上的一点，对应于位置、瞬时速度、动量、动能等状态量。

通常说的“2秒末”，“速度达2m/s时”都是指时刻．

（2）时间是两时刻的间隔，是时间轴上的一段．对应位移、路程、功等过程量。

通常说的“几秒内”“第几秒内”均是指时间．

3.速度

(1)平均速度：平均速度是描述作变速运动物体运动快慢的物理量．v＝st

平均速度也是矢量，其方向就是物体在这段时间内的位移的方向．

(2)瞬时速度

瞬时速度是指运动物体在某一时刻（或某一位置）的速度．瞬时速度的大小叫瞬时速率，简称速率．(3)平均速率：路程与时间的比值，标量。

平均速度

瞬时速度

平均速率

瞬时速率

定义

位移与时间的比值

某一时刻（或位置）的速度

路程与时间的比值

瞬时速度的大小

方向

有方向，矢量

有方向，矢量

无方向，标量

无方向，标量

意义

粗略描述运动快慢

精确描述运动快慢

粗略描述运动快慢

精确描述运动快慢

对应

某段时间（或位移）

某一时刻（或位置）

某段时间（或路程）

某一时刻（或位置）

4．加速度

（1）定义：加速度是表示速度改变快慢的物理量，它等于速度的改变量跟所用时间的比值，

（2）定义式：a＝△v△t，单位：米

（3）物理含义：速度的变化率。

（4）加速度是矢量。方向同速度变化量的方向。

若加速度的方向与速度方向相同，则质点做加速运动；

若加速度的方向与速度方向相反，则质点做减速运动．

（5）加速度和速度的区别：加速度和速度、速度变化量没有关系。

速度大，加速度不一定大；加速度大，速度不一定大；速度变化量大，加速度不一定大；

加速度为零，速度可以不为零（竖直上抛的顶点处）；速度为零，加速度可以不为零。

【例3】．一个小球从4m高处自由落下，被水平地面竖直弹回到1m高处，在这一过程中，关于小球的路程和位移，下列说法正确的是（）

A．路程是3m，位移大小是5m，方向竖直向上

B．路程是5m，位移大小是3m，方向竖直向上

C．路程是3m，位移大小是5m，方向竖直向下

D．路程是5m，位移大小是3m，方向竖直向下

答案：D

提示：路程=4+1=5m，位移s=3m，方向