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高中物理竞赛讲义：直线运动

专题二 直 线 运 动

【扩展知识】

一.质点运动的基本概念

1．位置、位移和路程位置指运动质点在某一时刻的处所，在直角坐标系中，可用质点在坐标轴上的投影坐标（x,y,z）来表示。在定量计算时，为了使位置的确定与位移的计算一致，人们还引入位置矢量（简称位矢）的概念，在直角坐标系中，位矢r定义为自坐标原点到质点位置P(x,y,z)所引的有向线段，故有r

如图所示。

位移指质点在运动过程中，某一段时间 t内的位置变化，即位矢的增量s r(t t)_rt，它的方向为自始位置指向末位置，如图所示，路程指质点在时间内通过的实际轨迹的长度。

2．平均速度和平均速率

平均速度是质点在一段时间内通过的位移和所用时间之比 x2 y2 z2,r的方向为自原点O点指向质点P，

v平 s，平均速度是矢量，方向与位移s的方向相同。 t

平均速率是质点在一段时间内通过的路程与所用时间的比值，是标量。

3．瞬时速度和瞬时速率

瞬时速度是质点在某一时刻或经过某一位置是的速度，它定义为在时的平均速度的极限，简称为速度，即v lims。 t 0 t

瞬时速度是矢量，它的方向就是平均速度极限的方向。瞬时速度的大小叫瞬时速率，简称速率。

4．加速度 加速度是描述物体运动速度变化快慢的物理量，等于速度对时间的变化率，即a

求得的加速度实际上是物体运动的平均加速度，瞬时加速度应为a lim

二、运动的合成和分解

1．标量和矢量

物理量分为两大类：凡是只须数值就能决定的物理量叫做标量；凡是既有大小，又需要方向才能决定的物理量叫做矢量。标量和矢量在进行运算是遵守不同的法则：标量的运算遵守代数法则；矢量的运算遵守平行四边形法则（或三角形法则）。

高中物理竞赛讲义：直线运动

v，这样 t v。加速度是矢量。 t 0 t

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