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中小学物理竞赛中的力学题型物理竞赛中的力学题型一直都是考察学生掌握力学知识、理解能力和解题能力的重要部分。
力学比较具体，关注物体在空间中的运动和状况，因此在力学中，计算题很常见，较为复杂的物理定律也会被引用。
本文将通过对中小学物理竞赛中常见力学题型的分析，介绍力学问题的基本解题思路和常见考察方向。
一、直线运动直线运动是力学中最基本的部分，考察学生对运动学公式的掌握和应用。
在直线运动中，即使是较为复杂的运动问题，都可以拆解成加速度或时间沿直线的简单运动来考虑。
因此在解答问题时，要善于拆解运动，提取关键数据。
例如，某单位根据交通流量制定了一张道路通过计划表，其中规定了通过道路的车速不得超过60km/h。
如果某辆汽车以80km/h 的速度行驶，经过路旁的测速仪器后发现在单程行驶时间内，该车通过路段的平均速度是70km/h，请问该车在过程中的平均速度实际上是否超过了60km/h的限制？对于这个问题，我们可以从单位时间的道路长度、平均速度和行车速度等方面着手。
单位时间的道路长度=60km/h×1h=1kmtotal length=2×1km=2km=2000m车速80km/h=80×1000/(60×60)=22.22m/s车行程t=total length/car speed=2000/22.22=90s平均速度v=total length/t=2000/90=22.22m/s由此可知，该辆汽车在行驶过程中，平均速度实际上并未超过60km/h的限制。
在题目中，通过提取关键数据，串联各项计算，掌握运动学公式和数学计算方法，我们能够十分快速地解决这道题目。
二、匀加速直线运动在竞赛中，匀加速直线运动被视作要求较高的力学题型之一，重点考察学生对复合问题的解读和实际推理能力。
在匀加速直线运动中，常见的问题通常包括路程、时间、加速度、初速度和末速度等五个部分。
例如，某辆汽车以初速度40km/h在路上行驶，之后以每分钟5km/h的速度加速，30分钟后汽车达到了75km/h的速度。
初中物理竞赛试题力学初中物理竞赛试题力学部分通常包括力和运动、重力、摩擦力、压力、浮力、杠杆原理、简单机械等基本概念和原理的考察。
以下是一份模拟试题，供参考：一、选择题（每题2分，共20分）1. 一个物体受到两个力的作用，这两个力大小相等，方向相反，这两个力的合力为：A. 两个力的和B. 两个力的差C. 0D. 无法确定2. 重力的方向总是指向：A. 地心B. 地面C. 垂直向下D. 水平面3. 物体在水平面上受到一个拉力作用时，摩擦力的大小与下列哪个因素无关？A. 物体的质量B. 物体与地面之间的摩擦系数C. 拉力的大小D. 物体与地面接触的面积4. 一个物体在水平面上静止，下列哪个因素不会影响其受到的摩擦力大小？A. 物体的质量B. 物体与地面之间的摩擦系数C. 物体受到的拉力D. 物体与地面接触的面积5. 一个物体在斜面上静止，其受到的重力分解为两个分力，其中一个分力的方向是：A. 垂直斜面向下B. 沿着斜面向下C. 垂直斜面向上D. 水平方向二、填空题（每题2分，共20分）6. 根据牛顿第一定律，如果一个物体不受外力作用，它将保持________状态或________状态。
7. 压力的作用效果与________和________有关。
8. 浮力的大小等于物体所排开的液体的________。
9. 杠杆平衡的条件是动力乘以动力臂等于________。
10. 简单机械中的滑轮系统可以改变力的方向，但不会改变力的________。
三、简答题（每题10分，共30分）11. 请简述牛顿第二定律的内容，并举例说明如何应用该定律解决实际问题。
12. 解释为什么在冰面上滑行的物体比在粗糙地面上更容易滑行，并说明影响摩擦力大小的因素。
13. 描述如何使用杠杆原理来计算一个物体的重量，如果已知杠杆的长度和支点的位置。
四、计算题（每题15分，共30分）14. 一个质量为5kg的物体在水平面上，受到一个10N的水平拉力。
物理竞赛力学分布
物理竞赛中，力学模块的知识点分布广泛，包括运动学、动力学、物体的平衡、动量、机械能等。
在决赛中，对振动、波动、力矩三个知识点的考察频率明显高于复赛，并且常与其他知识模块（如电磁学）相结合。
刚体和有心运动在复赛和决赛中经常以单独的整个试题出现。
在电磁学部分，稳恒电流、磁场和电磁感应是高频考点。
决赛中，对静电场的考察次数更多，要求进行定量计算。
此外，热学模块在复赛中一般考察气体的性质（理想气体状态方程）和热力学第一定律，而决赛对热学模块的考察点更多，包括了液体的性质、分子动理论、热传递的方式等。
光学模块主要包括几何光学和波动光学，复赛一般考察几何光学中的光的反射、折射、全反射，波动光学中的光的干涉、衍射等，而决赛还会增添一部分内容，包括几何光学中的薄透镜成像公式及作图法、球面镜成像公式及作图法等。
以上信息仅供参考，建议查阅物理竞赛相关书籍获取更全面和准确的信息。
(第20届全国中学生物理竞赛复赛题)有人提出了一种不用火箭发射人造地球卫星的设想．其设想如下：沿地球的一条弦挖一通道，如图所示．在通道的两个出口处A和B，分别将质量为M的物体和质量为m的待发射卫星同时自由释放，只要M比m足够大，碰撞后，质量为m的物体，即待发射的卫星就会从通道口B冲出通道；设待发卫星上有一种装置，在待发卫星刚离开出口B时，立即把待发卫星的速度方向变为沿该处地球切线的方向，但不改变速度的大小．这样待发卫星便有可能绕地心运动，成为一个人造卫星．若人造卫星正好沿地球表面绕地心做圆周运动，则地心到该通道的距离为多少？己知M＝20m，地球半径0R ＝6400 km．假定地球是质量均匀分布的球体，通道是光滑的，两物体间的碰撞是弹性的．(第20届全国中学生物理竞赛复赛题)有一半径为R的圆柱A，静止在水平地面上，并与竖直墙面相接触．现有另一质量与A相同，半径为r的较细圆柱B，用手扶着圆柱A，将B 放在A的上面，并使之与墙面相接触，如图所示，然后放手．己知圆柱A与地面的静摩擦系数为0.20，两圆柱之间的静摩擦系数为0.30．若放手后，两圆柱体能保持图示的平衡，问圆柱B与墙面间的静摩擦系数和圆柱B的半径r的值各应满足什么条件？(第20届全国中学生物理竞赛复赛题)如图所示，将一铁饼状小物块在离地面高为h 处沿水平方向以初速v 抛出．己知物块碰地弹起时沿竖直方向的分速度的大小与碰前沿竖直方向的分速度的大小之比为e （＜1）．又知沿水平方向物块与地面之间的滑动摩擦系数为μ（≠0）：每次碰撞过程的时间都非常短，而且都是“饼面”着地．求物块沿水平方向运动的最远距离．(第21届全国中学生物理竞赛复赛题)二、(20分) 两颗人造卫星绕地球沿同一椭圆轨道同向运动，它们通过轨道上同一点的时间相差半个周期．已知轨道近地点离地心的距离是地球半径R 的2倍，卫星通过近地点时的速度RGM 43=v ，式中M 为地球质量，G 为引力常量．卫星上装有同样的角度测量仪，可测出卫星与任意两点的两条连线之间的夹角．试设计一种测量方案，利用这两个测量仪测定太空中某星体与地心在某时刻的距离．（最后结果要求用测得量和地球半径R 表示）(第21届全国中学生物理竞赛复赛题)如图所示，三个质量都是m 的刚性小球A 、B 、C 位于光滑的水平桌面上（图中纸面），A 、B 之间，B 、C 之间分别用刚性轻杆相连，杆与A 、B 、C 的各连接处皆为“铰链式”的（不能对小球产生垂直于杆方向的作用力）．已知杆AB 与BC 的夹角为 ，< /2．DE 为固定在桌面上一块挡板，它与AB 连线方向垂直．现令A 、B 、C 一起以共同的速度v 沿平行于AB 连线方向向DE 运动，已知在C 与挡板碰撞过程中C 与挡板之间无摩擦力作用，求碰撞时当C 沿垂直于DE 方向的速度由v 变为0这一极短时间内挡板对C 的冲量的大小．(第22届全国中学生物理竞赛复赛题)图中的AOB 是游乐场中的滑道模型，它位于竖直平面内,由两个半径都是R 的1/4圆周连接而成，它们的圆心1O 、2O 与两圆弧的连接点O 在同一竖直线上．B O 2沿水池的水面．一小滑块可由弧AO 的任意点从静止开始下滑． 1．若小滑块从开始下滑到脱离滑道过程中，在两个圆弧上滑过的弧长相等，则小滑块开始下滑时应在圆弧AO 上的何处？（用该处到1O 的连线与竖直线的夹角表示）．2．凡能在O 点脱离滑道的小滑块，其落水点到2O 的距离如何？O 1O 2O ABABCπ-αDE(第22届全国中学生物理竞赛复赛题) 如图所示，在一个劲度系数为 k 的轻质弹簧两端分别拴着一个质量为 m 的小球A 和质量为 2m 的小球B ．A 用细线拴住悬挂起来，系统处于静止状态，此时弹簧长度为l ．现将细线烧断，并以此时为计时零点，取一相对地面静止的、竖直向下为正方向的坐标轴Ox ，原点O 与此时A 球的位置重合如图．试求任意时刻两球的坐标．(第23届全国中学生物理竞赛复赛题)有一竖直放置、两端封闭的长玻璃管，管内为真空，管内有一小球自某处自由下落（初速度为零），落到玻璃管底部时与底部发生弹性碰撞．以后小球将在玻璃管内不停地上下跳动。
8年级物理竞赛力学试卷【含答案】专业课原理概述部分一、选择题（每题1分，共5分）1. 下列哪个物理量是矢量？A. 质量B. 速度C. 温度D. 时间2. 在自由落体运动中，物体的速度与时间的关系是？A. 成正比B. 成反比C. 成平方关系D. 无关3. 下列哪个现象属于光的反射？A. 钻石闪光B. 海市蜃楼C. 彩虹D. 日食4. 下列哪个力是非接触力？A. 摩擦力B. 重力C. 弹力D. 拉力5. 在电路中，电阻的单位是？A. 伏特B. 安培C. 欧姆D. 瓦特二、判断题（每题1分，共5分）6. 力是改变物体运动状态的原因。
（）7. 物体在平衡力的作用下，一定保持静止状态。
（）8. 光在真空中传播速度最快。
（）9. 动能和势能统称为机械能。
（）10. 串联电路中，电流在各个电阻中是相同的。
（）三、填空题（每题1分，共5分）11. 物体由静止开始做匀加速直线运动，第3秒末的速度是______。
12. 一物体做平抛运动，其水平位移是______。
13. 光从空气斜射入水中，折射角______入射角。
14. 动能的大小与物体的质量和______有关。
15. 串联电路中，总电阻等于各分电阻的______。
四、简答题（每题2分，共10分）16. 简述牛顿第一定律的内容。
17. 什么是功？如何计算功？18. 简述光的折射现象。
19. 什么是机械能守恒定律？20. 什么是电路的短路？五、应用题（每题2分，共10分）21. 一物体从10米高的地方自由落下，求落地时的速度。
22. 一束光从空气射入水中，入射角为45度，求折射角。
23. 一个质量为2kg的物体以5m/s的速度运动，求其动能。
24. 一个电阻为10欧姆的电阻器和一个电阻为20欧姆的电阻器串联，求总电阻。
25. 一个电阻为10欧姆的电阻器和一个电阻为20欧姆的电阻器并联，求总电阻。
六、分析题（每题5分，共10分）26. 分析物体在斜面上的运动情况。
27. 分析光的反射和折射现象。
8年级物理竞赛力学试卷【含答案】专业课原理概述部分一、选择题（每题1分，共5分）1. 下列哪个物理量是矢量？A. 质量B. 速度C. 时间D. 温度2. 在自由落体运动中，物体的速度与时间的关系是？A. 成正比B. 成反比C. 成平方关系D. 无关3. 下列哪个现象属于光的反射？A. 钻石闪光B. 镜子成像C. 海市蜃楼D. 彩虹4. 电阻的单位是？A. 安培B. 伏特C. 欧姆D. 瓦特5. 摩擦力的大小与下列哪个因素无关？A. 接触面积B. 接触面的粗糙程度C. 压力大小D. 物体运动速度二、判断题（每题1分，共5分）6. 力是改变物体运动状态的原因。
（）7. 重力的大小与物体的质量成正比。
（）8. 光在真空中传播速度最快。
（）9. 电流的方向是由正电荷向负电荷流动。
（）10. 动能的大小只与物体的速度有关。
（）三、填空题（每题1分，共5分）11. 力的单位是______。
12. 光速在真空中的速度是______。
13. 物体在水平面上受到的摩擦力与物体的______有关。
14. 电阻的计算公式是______。
15. 动能的大小与物体的质量和______有关。
四、简答题（每题2分，共10分）16. 简述牛顿第一定律。
17. 什么是光的折射？18. 简述串联电路和并联电路的特点。
19. 什么是功？如何计算功？20. 简述压强的定义及其计算公式。
五、应用题（每题2分，共10分）21. 一个物体质量为2kg，以3m/s的速度运动，求其动能。
22. 如果一个物体受到10N的力，移动了5m，求所做的功。
23. 一个电阻为20欧姆的电阻器，通过它的电流为0.5安培，求电压。
24. 一个物体从10m的高度自由落下，不计空气阻力，求落地时的速度。
25. 一个平面镜将光线反射，入射角为30度，求反射角。
六、分析题（每题5分，共10分）26. 分析物体在斜面上运动时，受到的力及其作用。
27. 分析光的干涉现象及其应用。
1、（本题20分）如图6所示，宇宙飞船在距火星表面H 高度处作匀速圆周运动，火星半径为R R 。
当飞。
当飞船运行到P 点时，点时，在极短时间内向外侧点喷气，在极短时间内向外侧点喷气，在极短时间内向外侧点喷气，使飞船获得一径向速度，使飞船获得一径向速度，使飞船获得一径向速度，其大小为原来速度的其大小为原来速度的α倍。
因α很小，所以飞船新轨道不会与火星表面交会。
飞船喷气质量可以不计。
（1）试求飞船新轨道的近火星点A 的高度h 近和远火星点B 的高度h 远 ；（2）设飞船原来的运动速度为v 0 , ,试计算新轨道的运行周期试计算新轨道的运行周期T T 。
2，(20分)有一个摆长为l 的摆（摆球可视为质点，摆线的质量不计），在过悬挂点的竖直线上距悬挂点O 的距离为x 处（x ＜l ）的C 点有一固定的钉子，如图所示，当摆摆动时，摆线会受到钉子的阻挡．当l 一定而x 取不同值时，阻挡后摆球的运动情况将不同．现将摆拉到位于竖直线的左方（摆球的高度不超过O 点），然后放，然后放 手，令其自由摆动，如果摆线被钉子阻挡后，摆球恰巧能够击中钉子，试求x 的最小值．的最小值．3，（20分）如图所示，如图所示，一根长为一根长为L 的细刚性轻杆的两端分别连结小球a 和b ，它们的质量分别为m a 和 m b . 杆可绕距a 球为L/4处的水平定轴O 在竖直平面内转动．在竖直平面内转动．初始时杆处于竖直位置．初始时杆处于竖直位置．初始时杆处于竖直位置．小球小球b 几乎接触桌面．在杆的右边水平桌面上，紧挨着细杆放着一个质量为m 的立方体匀质物块，图中ABCD 为过立方体中心且与细杆共面的截面．现用一水平恒力F 作用于a 球上，使之绕O 轴逆时针转动，求当a 转过a 角时小球b 速度的大小．设在此过程中立方体物块没有发生转动，且小球b 与立方体物块始终接触没有分离．不计一切摩擦．离．不计一切摩擦．4、把上端A 封闭、下端B 开口的玻璃管插入水中,放掉部分空气后放手,玻璃管可以竖直地浮在水中(如下图).设玻璃管的质量m=40克,横截面积S=2厘米2,水面以上部分的长度b=1厘米,大气压强P 0=105帕斯卡.玻璃管壁厚度不计,管内空气质量不计.(1)求玻璃管内外水面的高度差h. (2)用手拿住玻璃管并缓慢地把它压入水中,当管的A 端在水面下超过某一深度时,放手后玻璃管不浮起.求这个深度. (3)上一小问中,放手后玻璃管的位置是否变化?如何变化?(计算时可认为管内空气的温度不变) 5、一个光滑的圆锥体固定在水平的桌面上,其轴线沿竖直方向,母线与轴线之间的夹角θ=30°(如右图).一条长度为l 的绳(质量不计),一端的位置固定在圆锥体的顶点O 处,另一端拴着一个质量为m 的小物体(物体可看作质点,绳长小于圆锥体的母线).物体以速率v 绕圆锥体的轴线做水平匀速圆周运动(物体和绳在上图中都没画出). a b A B C D F 6、(13(13分分) ) 一辆车通过一根跨过定滑轮的绳一辆车通过一根跨过定滑轮的绳一辆车通过一根跨过定滑轮的绳PQ PQ PQ提升井中质量为提升井中质量为提升井中质量为m m 的物体的物体,,如图所示绳的绳的P P 端拴在车后的挂钩上后的挂钩上,Q ,Q ,Q端拴在物体上端拴在物体上端拴在物体上..设绳的总长不变设绳的总长不变,,绳的质量、定滑轮的质量和尺寸、滑轮上的摩擦都忽略不计都忽略不计. .开始时开始时,,车在车在A A 点,左右两侧绳都已绷紧并且是竖直的,左侧绳长为左侧绳长为H.H.H.提升时提升时提升时,,车加速向左运动运动,,沿水平方向从沿水平方向从A A 经过经过B B 驶向驶向C.C.C.设设A 到B 的距离也为的距离也为H,H,H,车过车过车过B B 点时的速度为点时的速度为v v B .求在车由求在车由A A 移到移到B B 的过程中的过程中,,绳Q 端的拉力对物体做的功端的拉力对物体做的功. .7.7.在两端封闭、内径均匀的直玻璃管内在两端封闭、内径均匀的直玻璃管内,有一段水银柱将两种理想气体a 和b 隔开隔开..将管竖立着将管竖立着,,达到平衡时达到平衡时,,若温度为若温度为T,T,T,气柱气柱气柱a a 和b 的长度分别为的长度分别为l l a 和l b ;若温度为若温度为T T ＇,长度分别为长度分别为l l 抋和抋和l l 抌.然后将管平放在水平桌面上后将管平放在水平桌面上,,在平衡时在平衡时,,两段气柱长度分别为两段气柱长度分别为l l 攁和攁和l l 攂.已知已知T T 、T 挕8．如图所示，质量为Kg M9=的小车放在光滑的水平面上，其中AB 部分为半径R=0.5m 的光滑41圆弧，圆弧，BC BC 部分水平且不光滑，长为L=2m L=2m，一小物块质量，一小物块质量m=6Kg m=6Kg，由，由A 点静止释放，刚好滑到C 点静止（取g=102s m ），求：，求：①物块与BC 间的动摩擦因数间的动摩擦因数②物块从A 滑到C 过程中，小车获得的最大速度9.9.．如图所示，在光滑水平面上放一质量为．如图所示，在光滑水平面上放一质量为M 、边长为l 的正方体木块，木块上搁有一长为L 的轻质光滑棒，棒的一端用光滑铰链连接于地面上O 点，棒可绕O 点在竖直平面内自由转动，另一端固定一质量为m 的均质金属小球．开始时，棒与木块均静止，棒与水平面夹角为a 角．当棒绕O 点向垂直于木块接触边方向转动到棒与水平面间夹角变为b 的瞬时，求木块速度的大小．H R GM+2220)v (v a +21a +HR GM+mRωθ rA F θv 0r P = v A r A ④解①②③④四式可得：解①②③④四式可得： r A =a++1H R同理，对P 和B 用能量关系和开普勒第二定律，可得：r B =a-+1HR 椭圆的长半轴：椭圆的长半轴：a = a =2rrBA+=21HR a -+最后对圆轨道和椭圆轨道用开普勒第三定律可得椭圆运动的周期。
一部分：直线运动一、复习基础知识点一、考点内容1．机械运动，参考系，质点，位移和路程。
2．匀速直线运动：速度，位移公式vt =x ，t x -图以及t v -图。
3．匀变速直线运动，加速度，平均速度，瞬时速度，速度公式at v v +=0，位移公式2021at t v x +=，推广式ax v v 222=-，t v -图。
二、知识结构⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡⎝⎛=⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧=-+=-=⇒ ⎝⎛+=+==⎝⎛ ⎝⎛⎝⎛⎪⎪⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛ ⎝⎛⎩⎨⎧→ ⎝⎛t v x ax v v t v v x at vt x at t v x at v v vt x 非匀变速匀变速匀速规律非匀变速直线运动匀减速直线运动匀加速直线运动匀变速直线运动匀速直线运动种类竖直上抛运动自由落体运动匀变速直线运动匀速直线运动物理过程质点研究对象理想模型物理量参考系运动名词概念直线运动22212120202200 三、 复习思路本课时重点是瞬时速度和加速度概念,以及匀变速直线运动的规律,难点是加速度的理解。
而匀变速直线运动规律与体育竞技、交通运输以及航空航天相结合是高考考查的热点。
对匀变速直线运动规律要熟练掌握,同时学习研究物理的基本方法,如从简单问题入手的方法、运用图象研究物理问题和用数学公式表达物理规律的方法、实验的方法等等。
匀变速直线运动是高中阶段物理学习的重点内容之一，对匀变速直线运动的学习与研究要注意两方面的内容：一是如何描述物体的运动，匀变速直线运动的特点是什么；二是匀变速直线运动的基本规律是什么。
在这一单元中，我们仅仅研究物体的运动规律而不涉及力与运动的关系，能否清楚正确的分析物体的运动过程是本单元要求的一个重要能力，分析运动过程是求解力学问题的主要环节，是正确运用各种知识的前提条件。
能否正确运用公式也是本单元考查的主要内容之一。
在复习这部分内容时应着重于概念、规律的形成过程的理解和掌握，搞清知识的来龙去脉，弄清它的物理实质，而不仅仅是记住几个条文背过几个公式。
如复习“质点”概念时，不是仅仅去记住定义，更重要的是领会物理实质，它包含了如何建立理想化的模型，去除次要因素抓住本质去研究问题的科学方法。
要把所学的知识应用到生动的实例当中去。
这样这些知识就不再是枯燥的、生硬的结论，而是生动的物理现象、物理情景、物理过程。
如在平均速度的学习中，同学们常犯的错误是不管什么性质的变速都用2v v v +=（只适合匀变速直线运动）求平均速度，可以通过练习求生活中的自由落体运动、竖直上抛运动、平抛运动中某段时间内的平均速度来体会平均速度的意义。
复习中不但要从物理量的数学公式去研究，还要尽可能用图象语言准确的描述它。
基础习题回顾：1．物体从距地面某高处开始做自由落体运动，若下落前一半路程所用的时间为t ，则物体下落全程所用的时间为： A 、t 2 B 、t 4 C 、t 2 D 、t 222．某物体沿直线运动的速度~时间图象如图所示，从图象可以看出：A 、物体的运动方向始终保持不变B 、加速度大小始终不变C 、3s 初刻物体速度改变方向D 、前6s 物体位移为零3．某同学作了一次较为准确的匀加速直线运动的实验，取下纸带研究其运动情况，如下图所示，设O 点是计数的起始点，两计时点之间的时间间隔为0.1s ，则第一个计时点与起始点的距离1s 应为 cm ；物体经第一个计时点的瞬时速度1v 应为 s m /，物体的加速度=a 2/s m 。
二、从高考到初赛要求知识要点分析一、参照系（又叫参考系）宇宙间的一切物体都在永恒不停的运动中，绝对静止的物体是不存在的，因此物体在空间的位置只能相对于另一物体来确定，所以要描述物体的位置，就必须选择另一物体作为参考，这个被选作参考的另一物体，就叫参照物。
如船对水运动，水是参照物；当车停在公路上时，它相对于地球是静止的，但相对于太阳又是运动。
可见物体的运动或静止，必须对于一定的参照物来说才有才有确定的意义。
至于参照物的选择主要看问题的性质和研究的方便。
通常我们研究物体的运动，总以地球做参照物最为方便，但在研究地球和行星相对太阳的运动时，则以太阳做参照物最为方便了。
为了准确、定量地表示物体相对于参照物的位置和位置变化，就需要建立坐标系，参照系是参照物的数学抽象：它被想象为坐标系和参照物固定地联结在一起，这样，物体的位置就可用它在坐标系中的坐标表示了，所以，参照系就是观察者所在的、和他处于相对静止状态的系统。
注：1．惯性系——牛顿第一定律成立的参照系。
凡相对惯性系静止或作匀速直线运动的物体，都是惯性系。
2．非惯性系——牛顿第一定律不成立的参照系。
凡相对惯性系作变速运动的物体，都是非惯性系。
如不考虑地球的自转时，地球可视为惯性系；而考虑地球的自转时，则地球为非惯性系。
3．选取参照系的原则：①、牛顿第一和第二定律、动能定理、动量定理、动量守恒定律和机械能守恒定律等动力学公式，只适用于惯性系；②运动学公式，不仅适用于惯性系，也适用于非惯性系。
因为物体运动具有相对性，即运动性质随参照物不同而不同，所以恰当地选择参照系，不仅可以使运动变为静止，使变速运动变为匀速运动（匀速直线运动的简称），而且可以使分析和解答的思路和步骤变得的极为简捷。
二、运动的位移和路程 1．质点质点是一个理想模型。
在物理学中常常用理想模型来代替实际的研究对象，这样抽象的目的是简化问题和便于作较为精确的描述。
质点只是一例，以后还要用到光滑斜面、理想气体、点电荷等理想模型，要注意理解和学会这种科学的研究方法。
若研究地球绕太阳公转时，地球可视为质点；而研究地球上重力加速度随纬度的变化时，地球则不可视为质点。
又如研究一根弹簧的形变，弹簧即使很短也不可视为质点；物质的分子和原子都很小，但在研究其内部的振动和转动时，视为质点就没有意义了。
2．位移和路程运动物体的位置发生变化，用位移来描述，位移这个物理量常用s 或x 有时也用x ∆。
位移可这样定义：位移=末位置—初位置。
可表示为：0R R x t -=（式中X 是位移，t R R ,0为初时刻和末时刻的位置矢量）。
位移X 这个物理量既有大小又有方向,且合成与分解符合平行四边形定则，具有这种性质的物理量在物理学上叫做矢量。
运动质点在一段时间内位移的大小就是从初位置到到末位置间的距离，其方向规定为：总是从初位置到指向末位置。
注意：①、若质点沿直线从A 点运动到B 点，则位移X 就是末位置B 点的坐标减去初位置A 点的坐标如右图所示。
②、若质点在oxy 平面内或oxyz 空间内，从A 点运动到B 点，则这段时间内的位移X可用oxy 或oxyz 坐标系中初位置和末位置坐标1R 、2R 表示，如左下图所示。
3．时刻和时间时刻指某一瞬时，是与某一状态相对应的物理量。
如第n 秒初、第n 秒末，并不是同一时刻；而第（n —1）秒末与第n 秒初，第n 秒末与第（n+1）秒初则是同一时刻。
时间指两时刻的间隔，是与是与某一过程相对应的物理量。
注意第n 秒内与前n 秒内不是同一段时间。
4．速度①、平均速度在一段时间内t 内，质点的位移为X ，则位移X （或S ∆）与时间t （或t ∆）的比值，叫做平均速度：tv x=或t x v ∆∆=；平均速度的方向与位移的方向相同。
由于作变速直线运动的物体，在各段路程上或各段时间内的平均速度一般来说是不相同的。
故一提到平均速度必须明确是哪段位移上或哪一段时间内的平均速度。
②、瞬时速度（又称即时速度）要精确地如实地描述质点在任一时刻地邻近时间内变速直线运动的快慢，应该把t ∆取得很短，t ∆越短，越接近客观的真实情况，但t ∆又不能等于零，因为没有时间间隔就没有位移，就谈不上运动的快慢了，实际上可以把t ∆趋近于零，在这极短时间中，运动的变化很微小，实际上可以把质点看作匀速直线运动，在这种情况下，平均速度可以充分地描述该时刻t 附近质点地运动情况。
我们把t ∆趋近于零，平均速度tx∆∆所趋近的极限值，叫做运动质点在t 时刻的瞬时速度。
用数学式可表示为：txv t ∆∆=→∆lim 0，它具体表示t 时刻附近无限小的一段时间内的平均速度，其值只随t 而变，是精确地描述运动快慢程度的物理量。
以后提到的速度总是指瞬时速度而言。
平均速度、瞬时速度都是矢量。
描述质点的运动，有时也采用一个叫“速率”的物理量；速率是标量，等于运动质点所经过的路程与经过该路程所用时间的比值，若质点在t 时间内沿曲线运动，通过的路程X （即曲线的长度），则X 与t 的比值叫在时间t 内质点的平均速率，可表示为txv =。
例如在某一时间内，质点沿闭合曲线环形一周，显然质点的位移等于零，平均速度也为零，而质点的平均速率是不等于零的。
所以平均速度的大小与平均速率不能等同看待。
当质点沿直线单一方向运动时平均速度的大小等于平均速率。
而瞬时速率就是瞬时速度的大小，而不考虑方向。
5．加速度运动物体在o t 时刻的速度为o v （初速度）,在t 时刻的速度为t v （末速度）,那么在o t t t -=∆这段时间里，速度的变化量（也叫速度的增量）是o t v v v -=∆，v ∆与t ∆的比值称为这段时间内的平均加速度，可表示为：tva ∆∆=，平均加速度只能粗略描述速度改变的快慢程度。
跟平均速度引导到瞬时速度的过程相似，选取很短的一段时间t ∆，当t ∆趋近于零时，平均加速度的极限值，叫做运动质点在t 时刻的瞬时加速度。
用数学式可表示为：tv a t ∆∆=→∆lim。
若质点做匀速直线运动，它的加速度大小和方向恒定不变，则平均加速度就是瞬时加速度,通常o t =0，时间o t t t -=∆可用末时刻t 表示,则加速度定义式为：tvt v v a t ∆=-=0，根据牛顿第二定律可知，一个质点的加速度是由它受到的合外力和它的质量共同决定，牛顿第二定律的表达式所表示的是加速度的决定式即mFa ∑=。
上式是矢量式，其中F v a ∑∆,,都是矢量。
加速度的方向就是质点所受合外力的方向，对匀变速运动，加速度的方向总是跟速度变化量的方向一致。
加速度的大小和方向跟速度的大小和方向没有必然联系。
速度与加速度的关系，不少同学有错误认识，复习过程中应予以纠正。
①、加速度不是速度，也不是速度变化量，而是速度对时间的变化率，所以速度大，速度变化大，加速度都不一定大。
②、加速度也不是速度大小的增加。
一个质点即使有加速度，其速度大小随时间可能增大，也可能减小，还可能不变。
（两矢量同向，反向、垂直）③、速度变化有三种基本情况：一是仅大小变化（试举一些例子），二是仅方向变化，三是大小和方向都变化。
21世纪教育网注意：五个容易混淆的平均速度和瞬时速度①、一个质点沿直线运动（无往返），在前半程位移的速度大小恒为1v ，在后位移的速度大小恒为2v 则全程的平均速度s v 的倒数，等于1v 、2v 倒数和的一半：s v =)11(2121v v +②、一个质点沿直线运动（无往返），在前一半时间的速度大小恒为1v ，在后一半时间的速度大小恒为2v 则全程的平均速度T v，等于1v 、2v 之和的一半：T v =)(2121v v +③、一个质点以初速度v 0，末速度t v ，做匀变速直线运动，则全程的平均速度的大小v 等于v 0与t v 之和的一半：v =)(210t v v + ④、一个质点以初速度v 0，末速度t v ，做匀变速直线运动（且无往返），则在位移中点的瞬时速度大小2s v 为：22202t sv v v +=⑤、一个质点以初速度v 0，末速度t v ，做匀变速直线运动，则在时间中点的瞬时速度大小2T v 为：2T v =)(210t v v +=v =TS 不论是匀加速直线运动还是匀减速直线运动，都有2s v >2Tv （可利用图像法证明）6．匀变速直线运动①、匀变速直线运动的三个基本公式：at v v +=0； 2021x at t v +=；ax v v t 2202=- 注意：A 、各式的物理意义和各量的矢量性；B 、上述公式成立的条件：匀变速直线运动以及计时的起点（o t =0）时，质点经过坐标原点O （其瞬时速度为o v ），坐标原点O 也作为位移的起点。
