高中物理必修一知识点和练习Word文件下载.docx
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(2)不特殊说明,一般以地球为参考系.
二、质点
1、质点的定义
用来代替物体的有质量的点。
它是一种理想化模型。
2、物体可看作质点的条件
研究物体的运动时,物体的形状和大小对研究结果的影响可以忽略。
3、物体可视为质点主要有以下三种情形
(1)物体运动的各部分情况都相同时(如平动)。
(2)的那个问题所涉及的空间位移远远大于物体本身的大小时,通常物体自身的大小忽略不计,可以看作质点。
(3)物体有转动,但转动对所研究的问题影响很小(如研究小球从斜面上滚下的运动)
例题1:
(单选)以下情景中,引号里面的人物或物体可看成质点的是
A.研究一列“火车”通过长江大桥所需的时间
B.乒乓球比赛中,运动员发出的“旋转球”
C.研究在冰面上旋转的花样滑冰“运动员”动作
D.用GPS确定打击海盗的“武汉”舰在大海中的位置
例题1答案:
D
例题2.汉语成语中有一个“形影不离”的成语,意思是人的身体和影子分不开,形容关系密切,经常在一起.在晴天的早上,某同学在操场上跑步,下列说法正确的是( )
A.以地面为参考系,影子是静止的B.以地面为参考系,影子是运动的
C.以人为参考系,影子是静止的D.以人为参考系,影子是运动的
例题2答案:
BC
人的身体和影子分不开,以人为参考系,所以影子是静止的,故C正确,D错误.
同学在操场上跑步,以地面为参考系,人是运动的,所以影子是运动的,故A错误,B正确.
故选BC.
三、速度与位移
定义
区别
联系
位
移
位移表示质点位量的变化,可用由初位量指向末为量的有向线段表示
(1)位移是矢量,方向由初位置指向末位置;
路程是标量,没有方向
(2)位移与路径无关,路程与路径有关
(1)在单向直线运动中,位移的大小等于路程。
(2)一般情况下位移大小小于路程。
路
程
路程是质点运动轨迹的长度
1、平均速度
(1)定义:
运动物体的位移与所用时间的比值。
(2)定义式:
(3)方向:
跟物体唯一的方向相同。
2、瞬时速度
运动物体在某位量或某时刻的速度。
(2)物理意义:
精确描述物体在某时刻或某位置的运动快慢。
(3)速率:
物体运动的瞬时速度的大小。
3、平均速率
(1)定义:
物体运动路程与所用时间的比值。
(2)在同一运动中,速度的大小小于或者等于速率大小
4、平均速度和瞬时速度的区别和联系:
区别:
平均速度与位移和时间有关,表示物体在某段位移或者某段时间内的平均运动快慢的程度。
但它不是由位移的时间来决定,石油初始运动状态和手里情况来决定的。
瞬时速度与位置或时刻有关,表示物体在某一位置或者某一时刻的运动快慢程度
联系:
瞬时速度是运动时间时的平均速度。
5、平均速度和平均速率的区别:
平均速度的大小不能称之为平均速率,因为平均速率是路程和时间的比值,它与平均速度的大小没有对应的关系。
例题3:
一质点沿直线Ox方向做变速运动,它离开O点的距离随时间变化的关系为x=5+2t3(m),它的速度随时间t变化的关系为v=6t2(m/s).该质点在t=0到t=2s间的平均速度和t=2s到t=3s间的平均速度大小分别为( )
A.12
m/s,39
m/sB.8
m/s,38
m/s
C.12
m/s,19.5
m/sD.D.8
m/s,12
例题3解析:
根据质点离开O点的距离随时间变化的关系为x=5+2t3(m)得当:
t=0时,x0=5m;
t=2s时,x2=21m;
t=3s时,x3=59m
则质点在t=0到t=2s时间内的位移△x1=x2-x1=16m,
=8m/s
则质点在t=2s到t=3s时间内的位移△x3=x3-x2=38m,
=38m/s
故选B.
四、加速度
1、加速度
(1)定义式:
a=,单位是
(2)物理意义:
描述速度变化的快慢。
(3)方向:
与速度变化量的方向相同。
(4)根据a与v方向间的关系判断物体在加速还是减速。
2、速度,速度变化量和加速度的关系
三者无必然的联系,v很大,可以很小,甚至为0,a也可大可小,也可为0.详细可分为三种情况:
(1)速度的大小与加速度无关。
(2)速度增大或者减小与加速度的增大或减小无关。
(3)速度的增大或者减小是由速度与加速度的方向关系决定的。
例题4:
对于质点的运动,下列说法中正确的是
A.质点运动的加速度为零,则速度为零,速度变化也为零
B.质点速度变化率越大,则加速度越大
C.质点某时刻的加速度不为零,则该时刻的速度一定不为零
D.质点
例题4解析:
试题分析:
加速度大小与速度大小、速度变化量的大小没有直接关系,加速度表示速度变化快慢的物理量,在数值上等于单位时间内速度的变化量,由此可知加速度为零时速度不一定为零,A错;
质点速度变化率越大,则加速度越大,B对;
在v-t图中斜率表示的就是加速度,斜率越大,加速度越大;
C错,比如在v-t图像中的匀变速直线运动,速度从正向变为负向过程中,会与x轴有交点,此时,速度为0,加速度不为0;
质点运动的加速度越大,它的速度变化不一定越大,D错。
答案B
3、对加速度大小和方向的进一步理解
(1)加速度a的大小决定速度的快慢:
a减小,速度变化越来越慢;
a增大,速度变化越来越快。
(2)加速度a的方向决定速度的增减:
a与v同向,加速运动;
a与v反向,减速运动。
(3)“+”“-”号只表示加速度的方向,不表示大小。
例题5:
一船夫划船逆流而上,驾船沿河道逆水航行,经过一桥时,不慎将心爱的酒葫芦落于水中,被水冲走,但一直划行至上游某处时才发现,便立即返航经过1小时追上葫芦时,发现葫芦离桥5400m远,若此船向上游和向下游航行时相对静水的速率是相等的,试求河水的速度。
注:
用两种方法作答(选择两个不同的参考系)
例题5解法一:
以河水作为参考系,船相对于水向上游和向下游的速度相同,而葫芦相对于水静止(其速度与水速相同),因此船返航经过1小时追上葫芦,葫芦落水后,船向上游也一定经过1小时,可知,葫芦顺流而下走5400m用时2小时,故河水的速度v水=m/s=0.75m/s。
例题5解法二:
设河水速度为v水,船的速度为v船;
酒葫芦从落水到发现的时间为返航追上葫芦的时间为=3600s,以地面为参考系,船逆流时相对地面的速度为v船-v水,顺流而下是的速度为v船+v水,则有:
(v船-v水)+5400m=(v船+v水);
v水(+)=5400m,解得:
==3600s,v水=0.75m/s。
第二章:
匀变速直线运动的规律
本章节的重要公式以及推论的的推到过程务必掌握!
一、常用公式及推论
1、匀变速直线运动
1)定义:
沿一条直线运动,且加速度不变的运动
2)分类:
匀加速直线运动,a与方向相同;
匀减速直线运动,a与方向相反。
2、匀变速直线运动的规律
1)速度公式:
2)位移公式:
推导过程见课本!
3)速度位移关系式:
推导过程:
把1)式:
变形得:
代入
得:
则:
解题时候,有涉及到时间,优先考虑:
;
有涉及到末速度,优先考虑:
3、匀变速直线运动几个重要推论及其推导过程:
1)中间时刻速度:
2)中间位移速度:
一式:
,二式:
一式减去二式得:
可以证明无论是匀加速还是匀减速,都有。
把上面两个式子相减就可以得出结论!
3)任意相邻相等时间内的位移之差:
,且(m>
n)
(1式);
(2式);
将代入1式得:
则。
同理:
(1式)(2式),
且代入2式得
4、初速度为0的匀变速直线运动中的几个重要结论
1)1T末,2T末,3T末......瞬时速度之比:
证明过程:
略
2)1T内,2T内,3T内......的位移之比:
已知m/s,
3)第1个T内,第2个T内,第3个T内,......,第一个T内的位移之比:
4)通过连续相等的位移所用时间之比:
设该连续相等的位移为S,经过第一个S时间为,经过前两个S时间为,经过前n个S的时间为
,,,
,,,
设:
通过第一个S的时间为,通过第二个S的时间为,通过第三个S的时间为,通过第n个S的时间为
.
二、两类匀减速直线运动问题:
1)刹车类问题:
只匀减速到速度为零后即停止运动,加速度突然消失,求解时要注意确定实际的运动时间。
如果问题涉及到最后阶段(到停止运动)的运动,可以把该阶段看成反向的初速度为零,加速度不变的匀加速直线运动。
2)双向可逆类:
如沿着光滑斜面上画的小球,到最高点后仍能以原价速度匀加速下滑,全过程加速度的大小和方向均不变,故求解时可对全过程列式,但必须注意s、v、a等矢量的正负号及物理意义。
例题1:
飞机着陆后以6m/s2的加速度做匀减速直线运动,其着陆速度为60m/s,求:
(1)它着陆后12s内滑行的位移x;
(2)整个减速过程的平均速度(用两种方法求);
(3)静止前4s内飞机滑行的位移x'
。
例题1解析:
(1)以初速度方向为正方向,则有a=-6m/s2,飞机在地面滑行最长时间
所以飞机12s内滑行的位移为前10s内滑行的位移,由v2-v02=2ax可得m=300m
(2)
方法一:
方法二:
(3)由
(1)的分析可知飞机滑行6s为静止前4s,此时的速度v'
=v0+at=60m/s+(-6×
6)m/s=24m/s
故由v2-v'
2=2ax'
可得
注意:
刹车类问题的陷阱
求解汽车刹车类问题时,一定要认真分析清楚汽车的运动过程,一般都是先判断刹车时间或者刹车位移,即判断汽车在给定的时间内或者位移内是否已停止,不能乱套公式。
三、多阶段匀变速直线运动的处理方法:
多过程的匀变速直线运动,注意分段应用匀变速直线运动的规律列方程的阶梯策略,这就是数学中的分段函数思想在物理学中的应用。
注意设而不解的解题策略,解题过程中设一些未知量,通过校园的方法得出需要求得的量。
例题2:
甲乙两辆汽车都从静止出发做加速直线运动,加速度方向一直不变。
在第一段时间间隔内,两辆汽车的加速度大小不变,汽车乙的加速度大小是甲的两倍;
因接下来的相同时间间隔内,汽车甲的加速度大小增加为原来的两倍,汽车乙的加速度大小减小为原来的一半。
求甲乙两车各自在这两段时间间隔内走过的总路程之比。
例题2解析:
设汽车甲在第一段时间间隔末的速度为v,第一段时间间隔内行驶的路程为,加速度为,在第二段时间间隔内行驶的路程为,由运动学公式有
故甲的总路程为
设汽车乙在时刻的速度为,在第一、二段时间间隔内行驶的路程分别为和,同理有
乙的总路程伟
故他们的路程之比为
四、三种类型的题目,加深对运动过程的理解,一定要亲手画一下运动过程!
把各个物理量标出来!
重在对过程的理解。
1、生活中的运动学问题,