2025届高考物理一轮复习突破讲义-直线运动

专题01直线运动

常考考点真题举例

竖直上抛运动的v-t图像2023•广东・高考真题

v-t图像面积的物理意义和位移求解2023・福建・高考真题

v-t图像反应的物理量，及图像形状反应的问题2023・江苏•高考真题

匀变速直线运动的速度与时间的关系2023・重庆•高考真题

自由落体和竖直上抛相遇类问题2023・天津・高考真题

利用平均速度解决匀变速运动的问题2023・山东・高考真题

①掌握比值定义法，了解质点、位移、参考系、速度和加速度的概念;

②了解把物体看成质点的条件，掌握参考系的选取；

③能够区分平均速度和瞬时速度，掌握临界思想一一极限思维方法；

④熟练掌握匀变速直线运动的公式，能够深入理解公式中各物理并能准确选择公式进行问题的求解;

⑤掌握不同运动学图像的物理意义，学会根据运动学图像准确分析出运动过程；

⑥掌握相遇问题的分析方法；

⑦掌握竖直上抛和自由落体运动的规律。

核心考点01运动描述的基本概念

一、质点...................................................................................3

二、参考系与坐标系........................................................................4

三、时间与时刻.............................................................................4

四、位移与路程.............................................................................5

五、速度与速率.............................................................................6

六、加速度.................................................................................7

核心考点02匀速直线运动.......................................................................8

一、定义...................................................................................8

二、运动规律...............................................................................8

核心考点03匀变速直线运动的规律..............................................................8

一、定义...................................................................................8

二、推论...................................................................................9

三、比例关系..............................................................................10

四、多过程问题............................................................................11

五、六种求解方法..........................................................................12

六、自由落体运动........................................................错误！未定义书签。

七、竖直上抛运动........................................................错误！未定义书签。

核心考点04运动学图像.......................................................错误！未定义书签。

一、常规运动学图像......................................................错误！未定义书签。

二、非常规运动学图像....................................................错误！未定义书签。

三、图像题解题思路......................................................错误！未定义书签。

四、追及与相遇问题......................................................错误！未定义书签。

核心考点01描述运动的基本概念

一、质点

在某些情况下，可以忽略物体的大小和形状，把它简化为一个具有质量的点，这样的点称为质点。质点没有超

状、没有大小,却具有物体的全部质量。

物体可以视为质点的情形：

物体大小、形状对研究的问题的影响可以忽略不计。

当物体上各个点的运动情况都相回时，可用

物体上一个点的运动代替整个物体的运动，

研究其运动性质时，可将它视为质点。

物体转动运动的细节特征在所研究的问题中不

起主要作用。

题目中没有特别说明的物体。

【注意】质点是一个理想的物理模型。物体能否被看成质点，与物体本身的形状、大小和质量大小无关。不能

仅凭物体的大小来作为物体是否可视为质点的依据。

汕头海湾隧道全长6680米，线路如图所示，其中42、CD段可以看做直线路段，3c段可以看做曲线

路段，下列说法正确的是（）

D

A.计算通过8C段所用时间，由于汽车做曲线运动，不能将汽车看作质点

B.计算汽车通过整段隧道所用时间，可以将汽车看作质点

C.测量两辆汽车的超车时间，可以将汽车看作质点

D.研究乘客所受推背感与汽车加速度关系，可以将乘客和汽车视为整体来研究

【答案】B

【详解】AB.计算通过8c段所用时间和通过整段隧道所用时间时，汽车的长度对研究目的影响很小，

可以忽略汽车的大小和形状，可以将汽车看作质点，故A错误，B正确；

C.测量两辆汽车的超车时间，汽车的长度对研究目的影响很大，不可以忽略汽车的大小和形状，不可

以将汽车看作质点，故c错误；

D.研究乘客所受推背感与汽车加速度关系，不能把乘客和汽车视为整体来研究，故D错误。

故选Bo

二、参考

系与坐标系

1＞参考系

要描述一个物体的运动，首先要选定某个其他物体作为参考,观察物体的位置相对于这个“其他物体”是否随

时间变化，以及怎样变化。这种用来作为参考的物体称为参考系。

【注意】观察研究物体相对于参考系的位置是否变化，如果一个物体相对于参考系位置没发生变化，就说这个

物体是静止的；如果一个物体相对于参考系位置发生变化，就说这个物体是运动的。参考系的选取是任意的，但是

当所选择的参照物不同时，同一个物体的运动的描述就会不同，常选地面或相对地面静止的物体做为参考系。

2、坐标系

用来精确描述物体位置及位置变化。坐标系能够定量地描述物体的位置。

◎举永打铁*

如图所示，某段时间内两名翼装飞行运动员保持相对静止在空中飞行。下列说法正确的是（）

A.研究其中一名运动员的飞行轨迹，可以将其视为质点

B.研究其中一名运动员的飞行姿态，可以将其视为质点

C.以地面为参考系，两名运动员都是静止的

D.以两名运动员为参考系，地面是静止的

【答案】A

【详解】AB.被看做质点的物体，忽略其大小以及形状将其看做带有质量的点，研究飞行轨迹时运动员

的大小形状可以被忽略；而研究飞行姿态时自身的大小形状无法被忽略，不可看做质点，故A正确，B

错误；

CD.以地面为参考线，两运动员是运动的；以两名运动员为参考系时地面相对于运动员是运动的，故

CD错误。

故选Ao

【点睛】本题考查质点以及参考系的内容。

时

刻与时间间隔

1、时刻

表示某一瞬间。在时间轴上用点表示。

2、时间间隔

表示某一时间段,指的是两时刻的间隔，在时间轴上用一段线段来表示。

物理量时刻时间间隔

图例第3s初第5s初2s内（前2s）43s内第4s内

第1s初（第2s未）偷4s末）

X_______X__,,J/,

0XI2/340、飞/「丁^~~4tls

第2s初第4s初

（第1s末）（第3味）第Is内第2讷第2s末到第5s初

（1呐）

说明第n秒末与第（n+1）秒初是指同“n秒内”是指n秒的时间，“第n秒内”

一个时刻。是指第n个1秒的时间。

“1s内”和“第1s内”均表示时间轴上“0”

至“1s”的时间间隔，但是“2s内”和“第

2s内”（“3s内”和“第3s内”）表示的

是不同时刻。

在时间轴用点来表示用线段来表示

上的表示

四、路程与位移

1、路程

物体运动轨迹的长度，路程只有大小,没有方向,其单位就是长度的单位。

2、位移

从初位置指向末位置的有向线段，与路径无关，既有大小,又有方向,由初、末位置决定。只要初、末位置相

同，位移就相同。

3、路程与位移之间的区别与联系：

物理量位移路程

物理意义描述物体位置的变化。描述物体运动轨迹的长度。

区别决定因素由初、末位置决定。由实际运动路径决定。

运算法则位移是矢量，满足平行四边形法则。路程是标量，满足算术运算法则。

位移和路程在国际单位制中，其单位都是米，符号为m。两者类别不同，

联系一个是矢量一个是标量，不能比较，在单向直线运动时位移的大小等于路

程。

【注意】路程和位移是完全不同的概念，路程是标量，位移为矢量，一般情况下位移的大小小于路程，只有在

单方向的直线运动中，位移的大小才等于路程。

五、速度与速率

1、速度的定义

位移与发生这段位移所用时间之比表示物体运动的快慢。表达式：v=-,该式为比值定义法，在数值上等于

t

单位时间内物体位移的大小。

2、速率

瞬时速度的大小叫做瞬时速率,简称为速率。

3、平均速度与瞬时速度的关系：

物理量平均速度瞬时速度

一般来说，物体在某一段时间内，运动的快慢运动物体在某一时刻（或某一

Av位置）的速度叫瞬时速度。

通常是变化的。所以，由空求得的速度V,

定义

区别表示的只是物体在时间At内运动的平均快慢

程度，叫做平均速度。

物理意义表示物体在一段时间内运动的总体快慢，并不精确描述运动物体在某个时刻

能表示物体在某个具体时刻运动的快慢，它只（或位置）的运动情况的物理

是粗略描述物体运动快慢的物理量。量，反映在某个时刻（或位置）

物体的运动快慢程度。

方向为位移的方向。方向为经过某一位置时运动的

方向方向，即为物体在运动轨迹上

过该点的切线方向。

物理量过程量状态量

性质矢量矢量

Av

由V=—可知当At足够小时可以认为瞬时速度等于平均速度。

联系

物体做匀速直线运动，平均速度等于任一时刻的瞬时速度。（物体做变速直线运动，速度

的大小不断变化，某段时间内的平均速度与这段时间内某T•时刻的瞬时速度没有必然联系）

【注意】平均速度的大小不一定等于平均速率，只有在单方向的直线运动，两者才相等。用极限法求瞬时速度：

X

v=——Ax

①由瞬时速度定义可知物体在某一时刻（t=0）或某一位置（x=0）均无法用速度t公式求解，由平均速度v=」

At

可知，当At-O时，平均速度就可以认为是某一时刻或某一位置的瞬时速度。

六、加速度

1、定义

Av-

速度的变化量与发生这一变化所用时间之比。定义式为。=—,数值上等于单位时间内速度的变化。加速度

Nt

的方向与速度变化量Cv的方向相同。

2、加速度的综合规律

决定速度变加速度减少，速度变化越来越慢。

大小

化的快慢。加速度增加，速度变化越来越快。

当。与/夹角为锐角（包括同向）时，

决定速度的物体做加速运动。

加速度方向

增减。当。与/夹角为钝角（包括反向）时，

物体做减速运动。

表示加速度的方向，与速度变化量/V的方向相同，

+、-号

不表示加速度的大小。

3、速度、速度的变化量、加速度的比较

物理量速度速度变化量加速度

定义位移与发生这段位移所物体的末速度与初速速度的变化量与发生这一变

用时间之比。度的矢量差，它指的是化所用时间之比。

速度改变的多少。

表达式Ax△v=V2-VlAv

一ci——

NtAr

方向物体运动的方向，与位由初、末速度共同决a与的方向相同。

移的变化量1同向。定。

关系加速度很大，速度,可以很小、可以很大、也可以为零（某瞬时）；加速度很小，

速度可以很小、可以很大、也可以为零（某瞬时）。

加速度很大，速度变化量可以很小、也可以很大；加速度很小，速度变化量可以

很大、也可以很小。加速度表示的是变化的快慢，不表示变化的大小。

【注意】加速度与速度无关，只要速度在变化，就一定有加速度；只要速度不变化，无论速度多大，加速度总

是零;只要速度变化快，无论速度是大、是小或是零，物体的加速度就很大。

加速度有两个计算式：加速度的定义式：a=?；加速度的决定式：a』,即加速度的大小由物体受到的合力F和

Atm

物体的质量m共同决定,加速度的方向由合力的方向决定。

如下图所示，在速度一一时间图像中若图像为直线或斜线，表示加速度为零或不变，甲做匀速直线运动，乙做

匀变速直线运动；图像为曲线，表示加速度不断改变（不同点的切线斜率不同），丙做加速度逐渐增大的变加速运

动；丁做加速度逐渐减少的变加速运动。

核心考点2匀速直线运动的规律

一、定义

运动快慢不变,运动路线是直线的运动,叫做匀速直线运动。

二、运动规律

物体做匀速直线运动的特点：运动方向和大小始终保持不变;物体的运动路线是直线。

匀速直线运动是最简单的机械运动，它是研究其它复杂运动的基础。

【注意】物体做匀速直线运动，平均速度等于任一时刻的瞬时速度。其位移-时间图像为一条倾斜的斜线，速

度-时间图像为一条平行横轴的直线。

核心考点3匀变速直线运动的规律

一、定义

1、定义

沿着一条直线,且加速度不变的运动,叫做匀变速直线运动。

2、运动条件

加速度恒定，且其与速度方向在一条直线上。

3、分类

匀加速直线运动：加速度与速度同向,速度随着时间均匀增加;

匀减速直线运动：加速度与速度反向,速度随着时间均匀减小。

4、公式

①速度与时间的关系式：片l^)+at；

②位移与时间的关系式：x=M+-at2；

2

③位移与速度的关系式：展一l^=2axo

【注意】以上各式均为矢量式，应用时应规定正方向，然后把矢量化为代数量求解，通常选初速度方向为正方

向，公式中有四个物理量，已知其中的三个可求出另一个：①若已知公式中的y、a、力可用+来求解初

速度；②若已知公式中的比、V、人可用。=匕％来求解加速度；③若已知公式中的V。、V、°,可用/=匕以来

ta

求解时间；④若已知公式中的V0、人可用v=%+。/来求解，时刻速度。

5、变速直线运动的速度-时间图像：

运动类型速度-时间图像运动特点

变加速直线运动A点对应的曲线加速度逐渐减小，B点

力对应的曲线加速度逐渐增大，方向均与

正方向相同，速度随时间的增大而增大。

ht

变减速直线运动vA点对应的曲线加速度逐渐增大，B点

x

对应的曲线加速度逐渐减小，方向均与

正方向相反,速度随时间的增大而增大。

匀变速直线运动的位移-时间图像为二次函数，如下图所示，由图可知位移不是随时间均匀增大的。

由于位移-时间曲线为曲线，一般应用化曲为直的思想，将图像转化为上图像如下图所示:

由可得『。+),由此知［图像的斜率为%,纵轴截距为加

二、推论

匀变速直线运动的质点，连续相等时间内位移差公式为Ax=X2—X1=X3—X2=-=X“-X".l=a。，可以推广到今

_xn=(m-n)a1^o

—-l~\z

匀变速直线运动的质点，在某段时间内的中间时刻的瞬时速度,等于这段时间内的平均速度，即，=匕—O

◎,献融

朝某一方向做匀变速直线运动的物体，在，=3s内速度从%=6m/s,增加到v=9m/s,则下列说法正确

的是（）

A.这个物体的加速度为3m/S?

B.这个物体在3s内的平均速度5m/s

C.这个物体在接下来的3s内的位移为31.5m

D.这个物体在连续的两个3s内的位移差为81nl

【答案】C

【详解】A.物体的加速度

解得

o=lm/s2

A错误；

B.物体在3s内的平均速度

'解得।

;I

I='+%=7.5m/s!

12।

1।

!B错误；：

!C.物体在接下来的3s内的位移：

1।

!1!

X=vt—t2

2；

:解得;

1I

x=31.5m1

1।

'C正确；；

1।

；D.物体在连续的两个3s内的位移差；

1I

\x-at=9m।

1।

：D错误。：

；故选Co；

1I

I___________________________J

三、比例关系

1、在17末、27末、3T末、47末...n7末的速度比为：1：2：3……：n。

2、在IT内、2T内、37内、47内...n7内的位移比为：I3：2°：3?.........:n）

3、在第17内、第27内、第3T内、第4T内……第nT内的位移比为：1：3：5……：（2n-l）。

4、通过连续相等的位移所用时间之比为：G：叁：打：…："=1：（也一1）：（3—@：…：

四、多过程问题

如果一个物体的运动包含几个阶段，就要分段分析，各段交接处的速度往往是连接各段的纽带，应注意分析各

段的运动性质，其解题思路如下:

【注意】画过程示意图时，应标明各已知量、中间量及待求未知量；选定正方向后，应标明各物理量的正、负

号；计算结果中如果出现负值，应说明负号的物理意义。

1卷京展

；如图所示，水平面上有一小物块从。点出发，沿直线向右匀变速滑动，依次经过氏c、d,到达最远点

]e。已知a、d两点间的距离为岳=20m,6、c两点间的距离为S?=4m,6点是ad的中点，小物块经过

；ac和cd所用的时间均为T=2s,取水平向右为正方向，求

；(1)小物块运动的加速度大小；

；(2)c、e两点之间的距离；

；(3)小物块在水平地面上滑行的总时间。

；―►%

；〃/力〃〃〃〃力〃〃〃〃〃，乃〃乃〃〃/

\abCde

\【答案】(1)2m/s2;(2)6.25m；(3)4.5s

：【详解】(1)小物块经过ac和cd所用的时间相等，根据位移差公式AX=X"-X"=“T2

!解得a=-2m/s2

i负号表示与正方向相反，大小为Zm/s?。

(2)小物块经过c点的速度

：v=%「"=5m/sc、e两点之间的距离%=上匕=6.25m

!(3)小物块经过c、e两点之间的时间/=A^=2.5S

।a

\小物块在水平地面上滑行的总时间

\，总=T+/=4.5s

五、六种求解方法

六、自由落体运动

1、定义

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、运动特点

以初速度为零,加速度为区的匀加速直线运动。自由落体运动就是匀加速直线运动,其运动规律可以看出是匀

加速直线运动的特例，如下图所示：

匀变速直线运动规律特例,自由落体运动规律

v=v0+atv=gt

丫0=0,

x=vt+1/2at22

0a=gx=1/2at

、v2-v02=2ax,、v2=2ghJ

3、需掌握的公式

速度公式v=gt

位移公式

速度一位移公式v2=2g/z

平均速度_V

V=v=—

-t2

24

2

连续相等时间间隔T内下落的高度差hn-hn-l=gT

【注意】物体由静止开始的自由下落过程才是自由落体运动，从中间截取的二段运动过程不是自由落体运动,

而是竖直下抛运动，应该用初速度不为零的匀变速直线运动规律去解决问题。求解自由落体运动时可运用初速度为

零的匀变速直线运动的比例关系。

某跳伞运动员做低空跳伞表演。从该运动员离开悬停的飞机开始计时，运动员先做自由落体运动，当速

度达到50m/s时打开降落伞做匀减速直线运动，加速度大小为5m/s2,到达地面时速度为5m/s。下列

说法正确的是（）

；A.运动员离开飞机10s后打开降落伞

；B.运动员在空中下落过程用时9s

C.运动员距离地面245m时打开降落伞

D.悬停的飞机距离地面372.5m

；【答案】D

；【详解】A.由速度一时间公式有匕=卬］

；解得35s

；故A错误；

；B.减速时，由速度一时间公式有h=v2

i解得打=9s

!下落时间为/=//+〃=14s

：故B错误；

：C.由位移一时间公式有

h=匕；=247.5m

2

；故C错误；

；D.由位移一时间公式有

।1,

；hi=~gti=125m

!H-\-\-\=372.5m

；故D正确。

L__________________________________________________________________________________________________________________________

七、竖直上抛运动

1、定义

竖直上抛运动是指将物体以一定的初速度一竖直向上抛出,物体只在重力作用下的运动。

2、运动过程分析

3、运动规律

速度公式V=VO-gt

位移公式h=vot-^gt2

速度一位移公式v2-vo2=-2gh

平均速度_V

V=vt=—

-224

4、运动的对称性

时间对称物体上升到最高点所用时间与物体从最高点落回到原抛出点所用时间相等，

即t上=/T=-O

g

物体在上升过程中某两点之间所用的时间与下降过程中该两点之间所用的时

间相等。

速度对称物体上抛时的初速度与物体又落回原抛出点的速度大小相等、方向相反。

物体在,上升阶段和下降阶段经过同一个位置时的速度大小相等、方向相反。

【注意】两种求解方法：①“分段法”就是把竖直上抛运动分为上升阶段和下降阶段，上升阶段物体做匀减速直

线运动，下降阶段物体做自由落体运动.下落过程是上升过程的逆过程；②“全程法”就是把整个过程看成是一个匀

减速直线运动过程。从全程来看，加速度方向始终与初速度vo的方向相反。

0尊十以*

2

在某次运动会上，一跳高运动员以2.13m的成绩夺得冠军。经了解，该运动员身高1.91m，gmi0m/s，

据此可算出他离地时坚直向上的速度最接近（）

5.8m/sC.4.8m/sD.3.8m/s

【答案】C

【详解】该同学重心上升的高度约为

h«2.13m-=1.175m

2

由竖直上抛规律知

n,=叶—

2g

代入数据可得

v0n4.8m/s

；故选C。

i________

核心考点4运动学图像

一、常规运动学图像

图像类型图像包含的知识图例

物理意义：反映物体做直线运动的位移随时间变化的规

律。

匀速直线运动的图像是一条倾斜的斜线,匀变速直线运

二

动的图像是一条关于时间二次方的曲线:图线上某点

x-t图像

切线斜率的大小（正负）表示物体在该时刻的速度大小

（方向）。0

纵轴截距表示t=0时刻的初始位置，横轴截距表示位

置坐标为零的时刻。

物理意义：反映物体做直线运动的速度随时间变化的规

律。

匀速直线运动的图像是一条与横轴平行的直线,匀变速

V-t图像

直线运动的图像是一条倾斜的斜线；图线上某点切线

斜率的大小（正负）表示物体在该时刻的加速度大小（方i0八/

向）。

图像与时间轴围成的面积表示物体在该段时间内运动

的位移。若此面积在时间轴的上方（下方），则表示这

段时间内的位移方向为正（为负）。

纵轴截距表示初速度，横轴截距表示速度为零的时刻。

物理意义：反映物体做直线运动的加速度随时间变化的

a

规律。

a-t图像

包围面积的意义：图像和时间轴所围面积表示该段时间a,

O

内的速度变化量。

图像解题的方法：确认横坐标、纵坐标对应的物理量；观察图像的走势，获取斜率、截距、

面积、交点、转折点等信息，将物体的运动图像转化为物体的运动模型。

如图，某同学单手拍篮球：球从地面弹起到某一高度，手掌触球先一起向上减速，再一起向下加速，运

动到手掌刚触球的位置时，手掌与球分离，从触球到分离记为一次拍球，以竖直向下为正方向，下列图

像能大致反映一次拍球过程，篮球速度随时间变化关系的是（）

【答案】B

；【详解】以竖直向下为正方向，则手掌触球先一起向上减速时，速度方向向上，速度为负值，加速度方：

；向向下，当手掌触球一起向下加速时，速度方向向下，速度为正值，加速度方向向下，又由于V7图像；

；中，图像与时间轴所围几何图形的面积表示位移大小，根据题意篮球向上运动的位移与向下运动的位移;

：大小相等，即前后两过程图像与时间轴所围三角形的面积相等，可知，只有第二个选择项满足要求。；

!故选Bo1

II

L_____________________________________________________________________________________________________________________________________1

二、非常规图像

非常规图像的基本解题思路是结合图像横纵坐标，由运动学公式，推导出横纵坐标之间的函数关系表达式,进

而结合函数表达式分析斜率、截距及面积的含义。

图像类型图像的物理意义图例

由可得工=VO+1M,由此知工一,图像的斜率为

2t2t

--t图像

t），纵轴截距为为。*

Ow

由卢一V（）2=2QX可知俨=?02+24%，故—%图像斜率为

x/m

2a,纵轴截距为必2。由科一归=2办得x=-----yg,故

V2—X图像2a2a

X-V2图像斜率为ma,纵轴截距为工必。

的

2aJ

x/m

/

x-t2图像由％=&2,可知图线的斜率表示4。

22一1

M