《运动与力》 知识清单

《运动与力》知识清单
一、运动的描述
1、机械运动
物体位置随时间的变化叫做机械运动。

宇宙中的一切物体都在不停地运动，绝对静止的物体是不存在的。

2、参考系
要描述一个物体的运动，首先要选定某个其他物体做参考，观察物体相对于这个“其他物体”的位置是否随时间变化，以及怎样变化。

这种用来做参考的物体称为参考系。

参考系的选择是任意的，但选择不同的参考系来观察同一物体的运动，其结果可能会不同。

在研究地面上物体的运动时，通常选地面为参考系。

3、质点
如果物体的大小和形状在所研究的问题中可以忽略，就可以把物体简化为一个有质量的点，称为质点。

质点是一种理想化的模型，实际并不存在。

4、位移和路程
位移描述物体位置的变化，用从初位置指向末位置的有向线段表示。

位移是矢量，既有大小又有方向。

路程是物体运动轨迹的长度，是标量，只有大小没有方向。

一般情况下，位移的大小小于路程，只有在单向直线运动中，位移
的大小才等于路程。

5、时间和时刻
时刻指的是某一瞬时，在时间轴上用点表示；时间指的是两个时刻
之间的间隔，在时间轴上用线段表示。

6、速度
速度是描述物体运动快慢的物理量，等于位移与发生这段位移所用
时间的比值。

速度是矢量，其方向就是物体运动的方向。

7、平均速度
在变速直线运动中，位移与发生这段位移所用时间的比值叫做平均
速度。

平均速度只能粗略地描述物体在一段时间内运动的快慢。

8、瞬时速度
运动物体在某一时刻或某一位置的速度，叫做瞬时速度。

瞬时速度
可以精确地描述物体在某一时刻或某一位置的运动快慢。

二、匀变速直线运动
1、匀变速直线运动
加速度不变的直线运动叫做匀变速直线运动。

匀变速直线运动的速度随时间均匀变化。

2、加速度
加速度是速度的变化量与发生这一变化所用时间的比值。

加速度是矢量，其方向与速度变化量的方向相同。

加速度大小反映了速度变化的快慢。

3、匀变速直线运动的速度与时间的关系
匀变速直线运动的速度公式：v ＝ v₀＋ at （v₀为初速度，v 为末速度，a 为加速度，t 为时间）
4、匀变速直线运动的位移与时间的关系
匀变速直线运动的位移公式：x ＝ v₀t ＋ 1/2 at²
5、匀变速直线运动的速度与位移的关系
v² v₀²＝ 2ax
6、匀变速直线运动的重要推论
（1）平均速度：v ＝（v₀＋ v）／ 2
（2）中间时刻的瞬时速度：v(t/2) ＝（v₀＋ v）／ 2
（3）连续相等时间内的位移差：Δx ＝ aT²（T 为时间间隔）
三、自由落体运动
1、自由落体运动
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。

自由落体运动是初速度为 0、加速度为 g 的匀加速直线运动。

2、自由落体加速度
在同一地点，一切物体自由下落的加速度都相同，这个加速度叫做自由落体加速度，也叫重力加速度，用 g 表示。

重力加速度的方向总是竖直向下的。

在地球表面，重力加速度随纬度的增加而增大，在赤道处较小，在两极处较大。

3、自由落体运动的规律
速度公式：v ＝ gt
位移公式：h ＝ 1/2 gt²
速度与位移的关系：v²＝ 2gh
四、相互作用——力
1、力的概念
力是物体对物体的作用。

力不能脱离物体而单独存在，有力就一定有施力物体和受力物体。

2、力的三要素
力的大小、方向和作用点称为力的三要素。

力的作用效果取决于力的三要素。

3、力的图示和力的示意图
力的图示：用一根带箭头的线段来表示力，线段的长度表示力的大小，箭头的方向表示力的方向，线段的起点（或终点）表示力的作用点。

力的示意图：只画出力的方向和作用点，不严格画出力的大小。

4、四种基本相互作用
万有引力、电磁相互作用、强相互作用、弱相互作用。

五、常见的力
1、重力
由于地球的吸引而使物体受到的力叫做重力。

重力的大小：G ＝ mg （g 为重力加速度）
重力的方向：竖直向下
重力的作用点：重心（物体各部分所受重力的等效作用点）
2、弹力
发生弹性形变的物体，由于要恢复原状，对与它接触的物体产生力
的作用，这种力叫做弹力。

弹力产生的条件：两物体相互接触且发生弹性形变。

常见的弹力：压力、支持力、拉力等。

胡克定律：F ＝ kx （F 为弹力，x 为弹簧的形变量，k 为劲度系数）
3、摩擦力
两个相互接触的物体，当它们发生相对运动或具有相对运动的趋势时，在接触面上会产生阻碍相对运动或相对运动趋势的力，这种力叫
做摩擦力。

摩擦力分为静摩擦力、滑动摩擦力和滚动摩擦力。

（1）静摩擦力
产生条件：两物体相互接触、挤压，接触面粗糙，有相对运动趋势。

大小：0 ＜F ≤ Fmax （Fmax 为最大静摩擦力）
方向：与相对运动趋势方向相反。

（2）滑动摩擦力
产生条件：两物体相互接触、挤压，接触面粗糙，有相对运动。

大小：F ＝μFN （μ 为动摩擦因数，FN 为正压力）
方向：与相对运动方向相反。

六、牛顿运动定律
1、牛顿第一定律
一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态。

牛顿第一定律揭示了力不是维持物体运动的原因，而是改变物体运动状态的原因。

2、牛顿第二定律
物体加速度的大小跟作用力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向跟作用力的方向相同。

表达式：F ＝ ma
3、牛顿第三定律
两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等，方向相反，作用在同一条直线上。

作用力与反作用力分别作用在两个不同的物体上，同时产生、同时变化、同时消失。

七、力学单位制
1、基本单位
在物理学中，选定几个物理量的单位，就能够利用物理量之间的关
系推导出其他物理量的单位。

这些被选定的物理量叫做基本量，它们
的单位叫做基本单位。

2、导出单位
由基本量根据物理关系推导出来的其他物理量的单位叫做导出单位。

3、国际单位制
国际通用的、包括一切计量领域的单位制，叫做国际单位制，简称
SI 制。

在国际单位制中，力学的基本单位是米（m）、千克（kg）、秒（s）。

八、超重和失重
1、超重
物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）大于物体所受重力的现象，叫做超重。

产生超重现象的条件：物体具有向上的加速度。

2、失重
物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）小于物体所受重力的现象，叫做失重。

产生失重现象的条件：物体具有向下的加速度。

当物体向下的加速度等于重力加速度时，物体对支持物的压力（或
对悬挂物的拉力）为 0，这种状态叫做完全失重。

运动与力的知识在日常生活和科学研究中都有着广泛的应用。

例如，在交通运输中，需要考虑车辆的运动和受力情况，以保证安全和高效；在工程设计中，要根据物体所受的力来设计结构，确保其稳定性和可
靠性。

只有深入理解运动与力的相关知识，才能更好地解释和解决各
种实际问题。