上海高中一年级第一学期物理知识点整理-.pdf

上海高中一年级第一学期物理知识点整理第一章直线运动1.质点：不考虑物体的形状和大小，把物体看作是一个有质量的点。它是运动物体的理想化模型。注意：质量不可忽略。哪些情况可以看做质点：1)运动物体上各点的运动情况都相同，那么它任何一点的运动都可以代表整个物体的运动。2)物体之间的距离远远大于物体本身的大小，即可忽略形状和大小，而看做质点。(比如：研究地球绕太阳公转时即可看成质点，而研究地球自转时就不能看成质点)2.位移和路程:从初位置指向末位置的有向线段，矢量.路程是物体运动轨迹的长度，是标量。路程和位移是完全不同的概念，仅就大小而言，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.3.速度和速率平均速度:位移与时间之比，是对变速运动的粗略描述。而平均速率:路程和所用时间的比值。v=s/t。在一般变速运动中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，二者才相等.瞬时速度:运动物体在某一时刻（或某一位置）的速度，方向沿轨迹上质点所在点的切线方向指向前进的一侧，瞬时速度是对变速运动的精确描述.4.加速度（1）加速度是描述速度变化快慢的物理量，矢量。加速度又叫速度变化率.（2）定义:速度的变化 v跟所用时间 t的比值，tvvtvat0，比值定义法。（3）方向:与速度变化 v的方向一致.但不一定与 v 的方向一致.注意加速度与速度无关.只要速度在变化，无论速度大小，都有加速度;只要速度不变化（匀速），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，物体加速度就大.5.匀速直线运动（1）定义:在任意相等的时间内位移相等的直线运动叫做匀速直线运动.（2）特点:a=0，v=恒量.（3）位移公式:s=vt.6.匀变速直线运动（1）定义:在任意相等的时间内速度的变化相等的直线运动叫匀变速直线运动.7.（2）特点:a=恒量（3）公式：速度公式：v=v0+at 位移公式：s=v0t+21at2速度位移公式：vt2-v02=2as 平均速度20tvvv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，凡是跟正方向一致的取“+”值，跟正方向相反的取“-”值.8.初速度为 0 的匀加速直线运动的几个比例关系的应用：（一）时间连续等分1)在 T、2T、3TnT 内的位移之比为12：22：32：n2；2)在第 1 个 T 内、第 2 个 T 内、第 3 个 T 内第 N 个 T 内的位移之比为1：3：5：(2N-1)；3)在 T 末、2T 末、3T 末 nT 末的速度之比为 1：2：3：n；（二）位移连续等分1)在第 1 个 S 内、第 2 个 S 内、第 3 个 S 内第 n 个 S 内的时间之比为1：()21：（32)：)1(NN；t2vvst09.重要结论（1）匀变速直线运动的质点，在任意两个连续相等的时间T内的位移差值是恒量，即S=Si+l-Si=aT2=恒量（2）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：202ttvvvv（3）匀变速直线运动的质点，在某段位移中点的瞬时速度22202tsvvv（4）无论匀加速还是匀减速直线运动，都是22tsvv10.匀减速直线运动至停止：可等效认为反方向初速为零的匀加速直线运动。注意“刹车陷井”假时间问题：先考虑减速至停的时间。11.自由落体运动（1）条件:初速度为零，只受重力作用.（2）性质:是一种初速为零的匀加速直线运动，a=g.（3）公式:ghvgthgtvtt2;21;2212.运动图像（1）位移图像（s-t图像）:图像上一点切线的斜率表示该时刻所对应速度；图像是直线表示物体做匀速直线运动，图像是曲线则表示物体做变速运动；图像与横轴交叉，表示物体从参考点的一边运动到另一边.（2）速度图像（v-t图像）:在速度图像中，可以读出物体在任何时刻的速度；在速度图像中，物体在一段时间内的位移大小等于物体的速度图像与这段时间轴所围面积的值.在速度图像中，物体在任意时刻的加速度就是速度图像上所对应的点的切线的斜率.图线与横轴交叉，表示物体运动的速度反向.图线是直线表示物体做匀变速直线运动或匀速直线运动;图线是曲线表示物体做变加速运动.第二章 力 物体的平衡1.力是物体对物体的作用，是物体发生形变和改变物体的运动状态（即产生加速度）的原因，力是矢量。2.重力1）重力是由于地球对物体的吸引而产生的.注意：重力是由于地球的吸引而产生，但不能说重力就是地球的吸引力，重力是万有引力的一个分力.但在地球表面附近，可以认为重力近似等于万有引力2）重力的大小:地球表面 G=mg，离地面高 h 处 G=mg，其中 g=R/（R+h）2g 3）重力的方向:竖直向下（不一定指向地心）。4）重心:物体的各部分所受重力合力的作用点，物体的重心不一定在物体上.3.弹力1）产生原因:由于发生弹性形变的物体有恢复形变的趋势而产生的.2）产生条件:直接接触;有弹性形变.3）弹力的方向:与物体形变的方向相反，弹力的受力物体是引起形变的物体，施力物体是发生形变的物体.在点面接触的情况下，垂直于面;在两个曲面接触（相当于点接触）的情况下，垂直于过接触点的公切面.绳的拉力方向总是沿绳且指向绳收缩的方向，且一根轻绳上张力大小处处相等.轻杆既可产生压力，又可产生拉力，且方向不一定沿杆.4）弹力的大小:一般情况下应根据物体的运动状态，利用平衡条件或牛顿定律来求解.4.摩擦力1）产生的条件:相互接触的物体间存在压力;接触面不光滑;接触的物体之间有相对运动（滑动摩擦力）或相对运动的趋势（静摩擦力），这三点缺一不可.2）摩擦力的方向：沿接触面切线方向，与物体相对运动或相对运动趋势的方向相反，与物体运动的方向可以相同也可以相反.3）判断静摩擦力方向的方法:假设法:首先假设两物体接触面光滑，这时若两物体不发生相对运动，则说明它们原来没有相对运动趋势，也没有静摩擦力;若两物体发生相对运动，则说明它们原来有相对运动趋势，并且原来相对运动趋势的方向跟假设接触面光滑时相对运动的方向相同.然后根据静摩擦力的方向跟物体相对运动趋势的方向相反确定静摩擦力方向.平衡法:根据二力平衡条件可以判断静摩擦力的方向.4）大小:先判明是何种摩擦力，然后再根据各自的规律去分析求解.滑动摩擦力大小:利用公式 f=FN进行计算，其中 FN是物体的正压力，不一定等于物体的重力，甚至可能和重力无关.或者根据物体的运动状态，利用平衡条件或牛顿定律来求静摩擦力大小:静摩擦力大小可在0 与 f max 之间变化，一般应根据物体的运动状态由平衡条件或牛顿定律来求解.5.物体的受力分析（1）确定所研究的物体，分析周围物体对它产生的作用，不要分析该物体施于其他物体上的力，也不要把作用在其他物体上的力错误地认为通过“力的传递”作用在研究对象上.（2）按“性质力”的顺序分析.即按重力、弹力、摩擦力、其他力顺序分析，不要把“效果力”与“性质力”混淆重复分析.（3）如果有一个力的方向难以确定，可用假设法分析.先假设此力不存在，想像所研究的物体会发生怎样的运动，然后审查这个力应在什么方向，对象才能满足给定的运动状态.6.力的合成与分解1）合力与分力:如果一个力作用在物体上，它产生的效果跟几个力共同作用产生的效果相同，这个力就叫做那几个力的合力，而那几个力就叫做这个力的分力.2）力合成与分解的根本方法:平行四边形定则.3）力的合成:求几个已知力的合力，叫做力的合成.共点的两个力（F1和 F2）合力大小 F 的取值范围为:|F 1-F 2|FF 1+F 24）力的分解:求一个已知力的分力，叫做力的分解（力的分解与力的合成互为逆运算）.在实际问题中，通常将已知力按力产生的实际作用效果分解;为方便某些问题的研究，在很多问题中都采用正交分解法.7.共点力的平衡1）共点力:作用在物体的同一点，或作用线相交于一点的几个力.2）平衡状态:物体保持匀速直线运动或静止叫平衡状态，是加速度等于零的状态.3）共点力作用下的物体的平衡条件:物体所受的合外力为零，即F=0，若采用正交分解法求解平衡问题，则平衡条件应为:Fx=0，Fy=0.4）三力汇交原理：如果一个物体受到三个非平行力的作用而平衡，这三个力的作用线必定在同一平面内，而且为共点力。（作用线或反向延长线交于一点）。5）解决平衡问题的常用方法:隔离法、整体法、图解法、三角形相似法、正交分解法等等.第三章 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，直到有外力迫使它改变这种运动状态为止.（1）运动是物体的一种属性，物体的运动不需要力来维持.（2）定律说明了任何物体都有惯性.（3）不受力的物体是不存在的.牛顿第一定律不能用实验直接验证.但是建立在大量实验现象的基础之上，通过思维的逻辑推理而发现的.它告诉了人们研究物理问题的另一种新方法:通过观察大量的实验现象，利用人的逻辑思维，从大量现象中寻找事物的规律.（4）牛顿第一定律是牛顿第二定律的基础，不能简单地认为它是牛顿第二定律不受外力时的特例，牛顿第一定律定性地给出了力与运动的关系，牛顿第二定律定量地给出力与运动的关系.2.惯性:物体保持匀速直线运动状态或静止状态的性质.（1）惯性是物体的固有属性，即一切物体都有惯性，与物体的受力情况及运动状态无关.因此说，人们只能“利用”惯性而不能“克服”惯性.（2）质量是物体惯性大小的量度.3.牛顿第二定律:物体的加速度跟所受的外力的合力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向跟合外力的方向相同，表达式F 合=ma （1）对牛顿第二定律的数学表达式F 合=ma，F 合是力，ma是力的作用效果，特别要注意不能把 ma看作是力.（2）牛顿第二定律揭示的是力的瞬间效果.即作用在物体上的力与它的效果是瞬时对应关系，力变加速度就变，力撤除加速度就为零，注意力的瞬间效果是加速度而不是速度.（3）牛顿第二定律 F合=ma，F合是矢量，ma也是矢量，且 ma与 F 合的方向总是一致的.F 合可以进行合成与分解，ma也可以进行合成与分解.（4）两种类型：已知受力情况，求运动情况；已知运动情况求受力情况；中间桥梁是加速度。4.牛顿第三定律:两个物体之间的作用力与反作用力总是大小相等，方向相反，作用在同一直线上.（1）牛顿第三运动定律指出了两物体之间的作用是相互的，因而力总是成对出现的，它们总是同时产生，同时消失.（2）作用力和反作用力总是同种性质的力.（3）作用力和反作用力分别作用在两个不同的物体上，各产生其效果，不可叠加.5.牛顿运动定律的适用范围:宏观低速的物体和在惯性系中.6.超重和失重（1）超重:物体有向上的加速度称物体处于超重。处于超重的物体对支持面的压力N（或对悬挂物的拉力）大于物体的重力mg，即 N=mg+ma.（2）失重:物体有向下的加速度称物体处于失重。处于失重的物体对支持面的压力N（或对悬挂物的拉力）小于物体的重力mg，即 N=mg-ma。当 a=g时，N=0，物体处于完全失重。（3）对超重和失重的理解应当注意的问题不管物体处于失重状态还是超重状态，物体本身的重力并没有改变，只是物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）不等于物体本身的重力。超重或失重现象与物体的速度无关，只决定于加速度的方向。“加速上升”和“减速下降”都是超重；“加速下降”和“减速上升”都是失重。在完全失重的状态下，平常一切由重力产生的物理现象都会完全消失，如单摆停摆、天平失效、浸在水中的物体不再受浮力、液体柱不再产生压强等。高一期末考试试卷一、单选题：（每题 3 分，共 30 分）1关于质量和重力，下列说法正确的是（）A 质量和重力是不同单位表示的同一个物理量；B 物体的质量随它所在各地的重力的改变而改变；C 在不同地点，物体的质量是会发生改变的，而重力是不变的；D质量是物体本身的一种属性，而重力是由物体相互作用而产生的。2如图所示，一个质量分布均匀的球放在互成120 的两块光滑平面上保持静止状态OA 是水平面，OB 是倾斜面，关于球的受力，下列说法正确的是()A球受重力、水平面和斜面的弹力；B球所受各个力的施力物体都是水平面；C球所受的弹力是由于球的形变而产生的；D球除了受重力外，只受到水平面的弹力。3汽车以20m/s 的速度做匀速运动，刹车后的加速度大小为5m/s2，那么刹车后2s 内与刹车后6s 内汽车通过的路程之比为（）A 1：1；B3：1；C3：4；D4：3。4物体在几个共点力作用下处于平衡状态，当其中的一个力撤掉后(其它的几个力不变)物体的运动情况（）A可能做匀速运动；B可能做曲线运动；C一定做匀加速直线运动；D一定做匀变速曲线运动。5下列有关人和地面间作用力的说法中正确的是()A跳高运动员起跳时，脚蹬地的力大于他的重力；B人在加速爬山坡时，地面对人的作用力大于人对地面的作用力；C人走路时，地对脚的作用力大于脚蹬地的力，所以人才能往前行走；D运动员百米冲刺后减速时，脚受到的地面向后的静摩擦力大于脚对地面的向前摩擦力。6比较航天飞机里的物体受到的重力G和支持力 N，下面说法中正确的是()A航天飞机发射离地时，NG；B航天飞机返回地面时，NG；C航天飞机在绕地球运动时，N=G；D航天飞机在发射架上等待发射时，NG。7某质点的速度图像如图所示，则下列说法中正确的是()A在 06s 内，质点做匀变速直线运动；B在 614s 内，质点做匀变速直线运动；C在 610s 内，质点处于静止状态；D在 t=2s 末，质点的即时速度大小为3m/s。8设雨滴从很高处竖直下落，所受空气阻力f 和其速度v 成正比，则雨滴的运动情况是（）A加速度恒定不变；B先加速运动后匀速运动；C先加速后减速直至匀速；D先加速后减速，最后静止。9 如图所示，一个质量为m=2.0kg 的物体，放在倾角为=30 的斜面上静止不动，若用竖直向上的力F=5.0N提物体，物体仍静止（g=10m/s2），下述结论正确的是（）A斜面受到的压力减小5.0N；B物体受到的摩擦力减小5.0N；C物体对斜面的作用力减小5N；D物体受到的合外力减小5.0N。10如图所示，斜面B 放置在水平面上，A 受到沿斜面向上的推力F 作用下，A 和斜面 B 都保持静止，则关于 A 受斜面 B 的静摩擦力f1及 B 受水平面静摩擦力f2的说法中正确的是（）A f2方向水平向左；Bf1的大小不可能为零；C f1的方向可能沿斜面向上；Df1的大小不可能等于推力F。二、填空题：（每题 4 分，共 24 分）11 三个共点力的大小分别为2N、3N、4N，它们的合力最大值为N；最小值为N。12用40N 的水平拉力，使一块重80N 的砖在水平地面上匀速滑动，则砖和地面之间的动摩擦因数为_，若使二块同样的砖叠放在一起，在水平地面上匀速滑动，所受的滑动摩擦力为_N。13一物体做匀变速直线运动，第3 s 内的位移为15，第8 s 内的位移为5，则物体的初速度为m/s，加速度为m/s2。14质量是2.0kg 的物体，受到互成90的两个力的作用，这两个力分别为F1=4N，F2=3N，物体的加速度大小为 _ m/s2，物体若由静止开始运动，则10s 末物体的位移大小是_m。15质量为 0.8kg 的物体在一水平面上运动，如图所示两条直线分 别 表 示 物体受水平拉力作用和不受拉力作用的图线，则图线b 与上述的状态相符，该物体受到的拉力是_N。16在光滑水平面上有一质量为m1kg 的小球，小球与水平轻弹簧和与水平方向成=30?角的轻绳的一端相连，如图所示，此时小球处于静止状态。且水平面对小球的弹力恰好为零。当剪断轻绳的瞬间小球的加速度大小_ m/s2，方向 _。（g=10m/s2）三、作图题：（每题 4 分，共 8 分）17如图所示，质量为m 的均匀木杆靠放在光滑的半圆柱上处于静止状态，请在图上作出木杆的受力示意图，并指出各力的施力物体。18如图所示，细绳AC 和 BC 共同吊起一个重10N 的物体，请用作 图 法 求 出两细线上的张力大小。四、实验题：（每题 4 分，共 8 分）F 19（多选题）力的合成和分解实际上是等效代换，合力与它的分力的作用效果应当是相同的。在本实验中，合力与分力所产生的作用效果是（）A把弹簧秤拉到一定刻度；B把橡皮条拉长不同长度；C把橡皮条拉向同一方向，拉到同一长度；D把橡皮条系细绳的一端拉到同一点O。20为了探究力、质量与加速度三个物理量之间的定量关系，可以在质量一定的情况下，探究物体的加速度与的关系；再在物体受力一定的情况下，探究物体的加速度与的关系。最后归纳出加速度与力、质量之间的关系。这是物理学中常用的的科学方法。如图所示，是某同学用DIS 实验系统探究物体的加速度与力和质量的关系实验装置从所提供的装置图可知，这位同学在实验测量前，还需要对实验装置作一些必要的调整，请你写出一处需要进行调整的地方：五、计算题：（第 21、22 题，每题7 分，第 23、24 题，每题8 分）21如图，一质点质量为0.2kg 做匀变速直线运动在通过a 点时，速度大小va=4/，方向向右，经过t=1后，该质点在b 点，速度大小vb=10/。求：(1)在这一秒内质点运动的加速度；(2)质点受到的合外力的大小；(3)在这一秒内质点的速率最小时，距离a 点的距离。22如图所示，质量为0.78kg 的金属块放在水平桌面上，在与水平方向成37角斜向上、大小为3.0N 的拉力 F 作用下，以4.0m/s 的速度向右做匀速直线运动。（sin37=0.6，g10）求：（1）求金属块与桌面间的动摩擦因数；（2）如果从某时刻起撤去拉力，则撤去拉力后金属块在桌面上还能滑行多远？23两个相同的小球A 和 B，质量均为m，用长度相同的两根细线把A、B 两球悬挂在水平天花板上的同一点 O，并用长度相同的细线连接A、B 两小球，然后，用一水平方向的力F 作用在小球A 上，此时三根细线均处于直线状态，且OB 细线恰好处于竖直方向，如图所示。如果不考虑小球的大小，两小球均处于静止状态，则（1）AB 绳中是否有拉力的作用？为什么？（2）OB 绳对小球的拉力为多大？（3）OA 绳对小球的拉力为多大？（4）作用力F 为多大？24如图所示，A、B 两滑环分别套在间距为1m的光滑细杆上，A 和 B 的质量分别为1kg、3kg，用一自然长度为1m 的轻弹簧将两环相连，在A 环上作用一沿杆方向的、大小为20N 的拉力 F，当两环都沿杆以相同的加速度运动时，弹簧与杆夹角为53O（cos530=0.6，g10）。求：（1）弹簧的劲度系数k 为多少？（2）若突然撤去拉力F，在撤去拉力F 的瞬间，A 的加速度为多大？方向如何？六、附加题：（共 10 分）25如图所示为某钢铁厂的钢轨传送装置，斜坡长为L20 m，高为 h2 m，斜坡上紧排着一排滚筒，长为 l8 m、质量为m1 103 kg 的钢轨放在滚筒上，钢轨与滚筒间的动摩擦因数为0.3，工作时由电动机带动所有滚筒顺时针匀速转动，滚筒边缘的线速度均为v4 m/s，使钢轨沿斜坡向上移动，并假设关闭电动机的瞬时滚筒立即停止转动，钢轨对滚筒的总压力近似等于钢轨的重。求：钢轨从坡底（如图示位置）从静止开始运动，直到 b 端到达坡顶所需的最短时间。53Ol L h 高一物理期末考试答案一、单选题：（每题 3 分，共 30 分）题号1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案D D C B A A D B C C 二、填空题：（每题 4 分，共 24 分）119 0 120.5 80 1320-2 142.5 125 15受水平拉力作用1.8 16 10sm/32方向水平向左三、作图题：（每题 4 分，共 8 分）1718施力物体分别是地球、球、地面、地面TAC约为 8.7N;TBC约为 5.0N 四、实验题：（每题 4 分，共 8 分）19(CD)20外力质量控制变量法整滑轮高度，使D、E 间细线与斜面平行；使远离滑轮一端适当垫高，在没有悬挂物F 时，小车能匀速向定滑轮运动；五、计算题：（第 21、23 题，每题7 分，第 22、24 题，每题8 分）21（1）14 m/s2，方向向左；（2）F=2.8N（3）0.57m 22解：（1）取物体运动方向为正，由平衡条件有Fcosf=0 N=mgFsin又 f=N所以有40.0sincosFmgF（2）由牛顿第二定律有 mg=maa=g=0.4 10m/s2=4m/s2据0.22202020avsasv有m 23无，因为OB 绳是竖直的ammFBA)(24（1）对AB整 体 分 析 有 得：B TOBmg TOB=mg 解：对 B 分析：对 A 分析：TOAsin30o=mgF=TOAcos30oTOA=2mg F=3 mg A F TOAmg 对 B 受力分析有：amLkB053cos又因：ddL053sin联立上三式代入数据得：mNk/100（2）撤去 F 瞬间对 A 分析，弹簧弹力不变，故：amLkA053cos得：2/15sma方向水平向左六、附加题：（共 10 分）25 f1 mg3 103 N f1 mg sin ma1，a12 m/s2t1va12 s s112a1t124 m s2 Lls18 m t2s2v2 s tt1t24 s