高中物理必修一1重难点知识归纳总结典型题目及解析.docx
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高中物理必修一1重难点知识归纳总结典型题目及解析
第一章
第一、二节质点参考系和坐标系时间和位移
1质点定义：
忽略物体的大小和形状，把物体看成一个有质量的点，这个点就是质点。
2物体看称指点的条件：
忽略物体的大小和形状而不影响对物体的研究。
3参考系定义：
要描述一个物体的运动，首先要选定某个其他物体作参考，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，这个用来做参考的物体叫做参考系。
运动是绝对的，静止是相对的。
要描述一个物体的运动状态，必须先选取参考系要比较两个物体的运动状态，必须在同一参考系下参考系可以任意选择，一般选取地面或运动的车船作为参考系。
4时刻和时间：
时刻指的是某一瞬时，是时间轴上的一点，对应于位置。
时间是两时刻的间隔，是时间轴上的一段。
对应位移。
（对“第”“末”“内”“初”等关键字眼的理解。
）
5路程和位移：
路程是物体运动轨迹的长度，是标量，只有大小没有方向。
位移表示物体位置的变化，是矢量，位移的大小等于初位置与末位置之间的距离，位移的方向由初位置指向末位置。
典型题目
（1）下列物体是否可以看作质点？
飞驰的汽车旋转的乒乓球地球绕太阳转动地球的自转体操运动员的动作是否优美
（2）以下各种说法中，哪些指时间，哪些值时刻？
前3秒钟最后3秒3秒末第3秒初第3秒内
（3）运动员绕操场跑一周（400跑道）时的位移的大小和路程各是多少？
第三节速度
1.速度定义：
位移与发生这个位移所用时间的比值表示物体运动的快慢叫做速度。
2.定义式：
v=x/t适用于所有的运动
3.单位：
米每秒（m/s）千米每小时（km/h）
4.速度是矢量，既有大小，又有方向。
5.物理意义：
描述物体运动的快慢的物理量。
6.平均速度：
物体在某段时间的位移与所用时间的比值，是粗略描述运动快慢的。
7.瞬时速度：
运动物体经过某一时刻或某一位置的速度，其大小叫速率。
8.平均速率：
物体在某段时间的路程与所用时间的比值，是粗略描述运动快慢的。
9.平均速率的定义式：
v=
，适用于所有的运动。
10.平均速率是标量，只有大小，没有方向。
11.平均速度和平均速率往往是不等的，只有物体做单向直线运动时二者才相等。
典型题目
（1）物体沿直线向同一方向运动，通过两个连续相等的位移的平均速度分别为v1=10m/s和v2=15m/s，则物体在这整个运动过程中的平均速度是多少？
（2）一质点沿直线ox方向作加速运动，它离开o点的距离x随时间变化的关系为x=5+2t3（m），它的速度随时间变化的关系为v=6t2（m/s），求该质点在t=0到t=2s间的平均速度大小和t=2s到t=3s间的平均速度的大小。
第五节加速度
1.定义：
速度的变化量与发生这一变化所用时间的比值。
2.定义式：
a=Δv/Δt=
3.单位：
米每二次方秒（m/s2）
4.加速度是矢量，既有大小，又有方向。
5.物理意义：
描述物体运动变化快慢的物理量。
6.速度加速度速度变化量和时间之间的关系，由定义式分析。
7.判断物体加速还是减速的依据：
av同向做加速运动，av反向做减速运动
典型题目
（1）A物体速度由36km／h增加到54km／h用了10s时间；B物体在5s内速度减小了3m／s；C物体的加速度等于15cm／s2；D物体每秒钟速度的改变量为2m／s．这四个物体哪个加速最大?
哪个加速最小?
2,一物体做匀变速直线运动，某时刻速度大小为v0=4m/s，1S后速度大小为vt=10m/s，在这1S内该物体的加速度的大小为多少？
第二章
第二三四节匀变速直线运动的运动规律
1.匀变速直线运动：
在相等的时间内速度的改变量相等，即速度改变的快慢是均匀的，也即加速度a是不变的，这类运动我们称为匀变速直线运动。
2.匀变速直线运动加速度为恒量（大小和方向都不变）
基本规律：
速度与时间的关系vt=v0+at
位移与时间的关系x=v0t+at2/2
位移与速度的关系vt2-v02=2ax
3.上述各式有V0，Vt，a，x，t五个量，其中每式均含四个量，即缺少一个量，在应用中可根据已知量和待求量选择合适的公式求解。
4.上述各量中除t外其余均矢量，在运用时一般选择取v0的方向为正方向，若该量与v0的方向相同则取为正值，反之为负。
对已知量代入公式时要带上正负号。
5.以上各式仅适用于匀变速直线运动。
以下是扩展推论（仅适用于匀变速直线运动）
6.平均速度
7.在任意两个连续相等的时间间隔T内的位移之差
8.初速度为零的匀变速直线运动的几个比例
1T末、2T末、3T末、------速度之比为
V1:
V2:
V3:
-----:
Vn=1:
2:
3:
-----:
n
1T内、2T内、3T内、------位移之比为
X1:
X2:
X3:
-----:
Xn=12:
22:
32:
-----:
n2
第一个T内、第二个T内、第三个T内、------位移之比为
X1:
X2:
X3:
-----:
Xn=1:
3:
5：
------：
（2n-1）
典型题目
（1）汽车以20m/s的速度做匀速运动，某时刻关闭发动机而做匀减速运动，加速度大小为5m/s2，则它关闭发动机后通过37.5m所需时间为（ ）
A．3sB．4sC．5sD．6s
（2）一个做匀变速直线运动的质点，初速度为0.5m/s，在第9s内的位移比第5s内的位移多4m，则该质点的加速度、9s末的速度和质点在9s内通过的位移分别是（ ）
A．a＝1m/s2，v9＝9m/s，s9＝40.5m
B．a＝1m/s2，v9＝9m/s，s9＝45m
C．a＝1m/s2，v9＝9.5m/s，s9＝45m
D．a＝0.8m/s2，v9＝7.7m/s，s9＝36.9m
（3）以速度为10m/s匀速运动的汽车在第2s末关闭发动机，以后为匀减速运动，第3s内平均速度是9m/s，则汽车加速度是_______m/s2，汽车在10s内的位移是_______m.
4，从斜面上某一位置，每隔O.1s释放一颗小球，在连续释放几颗后，对在斜面上滑动的小球拍下照片，如图所示，测得SAB=15cm，SBC=20cm，试求：
（1）小球的加速度
（2）拍摄时B球的速度VB
（3）拍摄时SCD
（4）A球上面滚动的小球还有几颗?
图像分析
一、对直线运动的x－t图象的认识
1．物理意义：
反映了做直线运动的物体位移随时间变化的规律．
2．图线斜率的意义
（1）图线上某点切线的斜率大小表示物体速度的大小．
（2）图线上某点切线的斜率正负表示物体速度的方向．
（3）两条图线的交点表示两物体在同一时刻到达同一位置．
（4）图线在横轴上的截距表示物体从记时开始过一段时间从参考点出发
．图线与纵轴的截距表示开始计时时物体相对于参考点的位移．
二、对直线运动的v－t图象
1．物理意义：
反映了做直线运动的物体速度随时间的变化关系．
2．图线斜率的意义
（1）图线上某点切线的斜率大小表示物体运动的加速度的大小．
（2）图线上某点切线的斜率正负表示加速度的方向．
（3）图象与坐标轴围成的面积表示物体的运动位移．若此面积在时间轴的上方，表示这段时间内的位移方向为正方向；若此面积在时间轴的下方，表示这段时间内的位移方向为负方向．
（4）图线在纵轴上的截距表示运动物体的初速度v0；图线在横轴t上的截距表示物体从记时开始过一段时间才开始运动．
三、根据v－t图象的形状判断物体的运动性质
1．图线是直线：
表示物体做匀变速直线运动（一条倾斜的直线）或匀速直线运动（一条平行于t轴的直线）．
2．图线是曲线：
表示物体做变加速直线运动，图线上某点切线的斜率表示该点对应时刻的加速度，如右图所示表示a、b、c、d四个物体的v－t图线．
a表示物体在做加速度减小的加速运动
b表示物体在做加速度减小的减速运动
c表示物体在做加速度增大的减速运动
d表示物体在做加速度增大的加速运动
3.v－t图象斜率为正（即向上倾斜）不一定做加速运动，斜率为负（即向下倾斜）不一定做减速运动．
4.无论是v－t图象还是x－t图象都不表示物体的运动轨迹．
典型题目
（1）物体沿x轴运动，观察者在O点，在x轴上有A、B、C三个点，它们到观察者的距离分别为4m、4m、8m，如下图甲所示．请在下图乙中做出观察者看到的下列物体运动的位移—时间图象．
（1）物体甲从O点开始以1m/s的速度沿x轴正方向运动；
（2）物体乙在B点静止；
（3）物体丙从A点开始以1m/s的速度沿x轴正方向运动；
（4）物体丁从C点开始以2m/s的速度沿x轴负方向运动．
（2）物体沿x轴运动，请在右图中做出物体运动的速度—时间图象．
（1）物体甲以2m/s的速度，沿x轴正方向做匀速运动；
（2）物体乙以2m/s的速度，沿x轴负方向匀速运动；
（3）物体丙由静止以1m/s2的加速度沿x轴正方向运动；
（4）物体丁以4m/s的初速度，1m/s2的加速度沿x轴正方向做匀减速运动．
（3）如下图所示，甲、乙、丙、丁是以时间为横轴的匀变速直线运动的图象，下列说法正确的是（ ）
A．甲是a－t图象 B．乙是x－t图象
C．丙是x－t图象D．丁是v－t图象
（4）某质点运动的v－t图象如右图所示，则该质点做（ ）
A．来回往复运动
B．匀变速直线运动
C．朝某一方向的直线运动
D．不能确定
（5）t＝0时，甲乙两汽车从相距70km的两地开始相向行驶，它们的v－t图象如右图所示．忽略汽车掉头所需时间．下列对汽车运动状况的描述正确的是（ ）
A．在第1小时末，乙车改变运动方向
B．在第2小时末，甲乙两车相距10km
C．在前4小时内，乙车运动加速度的大小总比甲车的大
D．在第4小时末，甲乙两车相遇
用打点计时器测速度和加速度
（一）打点计时器分电磁打点计时器和电火花计时器，工作电压分别为10伏以下、220伏，交流电频率为50Hz时，两个点间的时间间隔为0.02s。
是计时仪器。
1、实验目的:
用打点计时器测速度
2、实验器材:
电磁打点计时器（或电火花计时器），木板，纸带，导线。
3、实验步骤：
（1）把打点计时器固定在桌子上，把纸带装好，接好电源。
（2）接通电源，然后用手水平拉动纸带，纸带上就会打出一系列点迹。
随后立即关闭电源。
（3）取下纸带，分析
4、用纸带计算平均速度:
v=Δx/Δt点迹密集速度小点迹稀疏速度大
5、用纸带测瞬时速度:
用打过点的纸带，如图C点的瞬时速度。
6、用图象表示速度
质点运动的速度可以用图象来表示。
在平面直角坐标系中，用纵轴表示速度，用横轴表示时间，将各个时刻的速度在坐标平面上表示出来。
这就是速度一时间图象或v-t图象
7、可以利用公式
检验是否是匀变速直线运动，若是可求加速度。
典型题目
（1）下列关于打点计时器的说法中正确的是（）
A.打点计时器使用直流电源
B.打点计时器使用交流电源
C.使用打点计时器打出的纸带相邻两个点的时间间隔为0.02s
D.使用打点计时器打出的纸带相邻两个点的时间间隔为0.1s
（2）使用打点计时器时应注意（）
A.无论使用电磁打点计时器还是电火花打点计时器，都应该把纸带穿过限位孔，再把套在轴上的复写纸片压在纸带的上面
B.使用打点计时器时，应先接通电源，再拉动纸带
C.使用打点计时器时，拉动纸带的方向应与限位孔平行
D.使用打点计时器时，应将打点计时器先固定在桌子上
（3）利用打点计时器打出的纸带（）
A.能准确地求出某点的瞬时速度
B.只能粗略地求出某点的瞬时速度
C.能准确地求出某段时间内的平均速度
D.可以任意地利用某段时间内的平均速度代表某点的瞬时速度
（4）用接在50Hz交流电源上的打点计时器，测定小车的运动情况。
某次实验中得到一条纸带，如图所示，从比较清晰的点起，每五个打印点取一个记数点，分别标明0、1、2、3……，量得0与1两点间距离x1＝30mm，2与3两点间的距离x2＝48mm，则小车在0与1两点间平均速度为
＝m／s，在2与3两点间的平均速度
＝m／s。
据此可判定小车做。
第五节自由落体运动
1.定义：
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
2.实质：
初速度为零的匀加速直线运动。
3.自由落体加速度：
g=9.8m/s2方向竖直向下
4.运动规律：
位移公式：
，
速度公式：
v=gt
相等时间内的位移比1：
3：
5-------，
相等位移上的时间比
典型题目
（1）一石块从楼房阳台边缘向下做自由落体运动到达地面，把它在空中运动的时间分为相等的三段，如果它在第一段时间内的位移是1.2m，那么它在第三段时间内的位移是（ ）
A．1.2mB．3.6m
C．6.0mD．10.8m
2.，建筑工人安装塔手架进行高空作业，有一名建筑工人由于不慎将抓在手中的一根长5m的铁杆在竖直状态下脱落了，使其做自由落体运动，铁杆在下落过程中经过某一楼层面的时间为0.2s，试求铁杆下落时其下端到该楼层的高度？
（g＝10m/s2，不计楼层面的厚度）
第三章
第一节力
1.力的定义：
力是物体对物体的作用。
2.单位，牛顿简称牛N
3.力是矢量性，有大小、方向。
4.提到力必然涉及到两个物体一—施力物体和受力物体，力不能离开物体而独立存在。
5.力的作用效果：
一是使物体发生形变，二是改变物体的运动状态。
6.力的三要素：
大小、方向、作用点
7.力的图示和力的示意图
（1）力的图示：
用一条有向线段表示力的方法叫力的图示，用带有标度的线段长短表示大小，用箭头指向表示方向，作用点用线段的起点表示。
（2）力的示意图：
不需画出力的标度，只用一带箭头的线段示意出力的大小和方向。
8.力的分类
（1）性质力：
由力的性质命名的力。
如；重力、弹力、摩擦力。
（2）效果力：
由力的作用效果命名的力。
如：
拉力、压力、支持力。
9.重力的定义：
重力是由于地球的吸收而产生的,
10.重力的大小：
G=mg。
g为自由落体加速度，通常在地球表面附近，g取9.8m／s2，
11.重力的方向：
重力的方向总是竖直向下的.
12.重力的作用点——重心
13.定义：
物体的各部分都受重力作用，效果上,认为各部分受到的重力作用都集中于一点，这个点就是重力的作用点，叫做物体的重心。
14.影响重心分布的因素：
重心跟物体的质量分布、物体的形状有关，重心不一定在物体上。
质量分布均匀、形状规则的物体其重心在物体的几何中心上。
15.弹力定义：
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的力的作用。
16.产生条件：
物体间直接接触；接触面发生弹性形变；接触面有挤压。
17.弹力的方向：
垂直于接触面，指向形变物体恢复原状的方向。
，具体情况如下：
拉力方向沿绳指向绳收缩的方向，压力和支持力垂直于接触面。
18.弹力的大小：
弹力的大小跟形变量的大小有关。
19.胡克定律：
F=kx,
x为形变量，即弹簧伸缩后的长度L与原长Lo的差：
x=|L-L0|，不能将x当作弹簧的长度L
ΔF=kΔxΔF为弹簧弹力的变化量，Δx为弹簧形变量的变化量或弹簧长度的
k为劲度系数，单位；牛每米N/m，大小由本身的材料、长度、截面积等决定，
20.摩擦力定义：
连个相互接触的物体，当它们发生相对运动或具有相对运动的趋势时，在接触面上所产生的阻碍相对运动或相对运动趋势的力。
摩擦力有滑动摩擦力和静摩擦力两种．
21.摩擦力产生的条件：
（1）相互接触的物体间存在弹力；
（2）接触面不光滑；（3）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）。
22.摩擦力的方向：
沿接触面，与物体相对运动（相对运动趋势）的方向相反。
23.摩擦力的大小：
（1）只要一个物体与另一物体间没有产生相对于运动，静摩擦力的大小就随着前者所受的力的增大而增大，并与这个力保持大小相等。
静摩擦力的增大有个限度，最大值在数值上等于物体刚刚开始运动时的拉力。
（2）滑动摩擦力与正压力成正比，即f=μFn,μ为动摩擦因数，与接触面材料和粗糙程度有关；Fn指接触面的弹力。
典型题目
（1）关于静摩擦力、下列说法中正确的是（）
A.两个相对静止的物体之间，一定有静摩擦力存在
B.受静摩擦力作用的物体一定是静止的
C.静摩擦力一定是阻力
D.在压力一定的条件下，静摩擦力的大小是可以变化的
（2）一物体按如图三种不同的方法置于粗糙的水平地面上，在水平拉力的作用下运动，若地面和物体各接触面间的动摩擦因素相同，则（）
A.物体受到的摩擦力大小关系为f甲>f乙>f丙
B.物体受到的摩擦力大小关系为f甲C.物体受到的摩擦力大小关系为f乙>f甲>f丙
D.物体受到的摩擦力大小关系为f甲=f乙=f丙.
3，一物体放在粗糙的水平地面上，现用一由零逐渐增大的水平力去拉它，则摩擦力的大小将（）
A.逐渐增大
B.保持不变
C.先保持不变，后逐渐增大
D.先逐渐增大，后保持不变
第四五节力的合成与分解
一:
力的合成
1.合力和分力定义:
如果一个力产生的效果跟几个力共同作用产生的效果相同，这个力就叫那几个力的合力，那几个力就叫这个力的分力。
合力与分力的关系是等效替代关系。
2.共点力：
物体同时受几个力作用，如果这些力的作用线交于一点，这几个力叫共点力。
二:
力的合成法则：
平行四边形定则：
求共点力F1、F2的合力，可以把表示F1、F2的线段为邻边作平行四边形，它的对角线即表示合力的大小和方向，如图a。
三:
三角形定则：
求F1、F2的合力，可以把表示F1、F2的有向线段首尾相接，从F1的起点指向F2的末端的有向线段就表示合力F的大小和方向，如图b。
四:
同一直线上力的合成：
几个力在一条直线上时，先在此直线上选定正方向，与其同向的力取正值，反之取负值，然后进行代数运算求其合力。
这时“+”或“-”只代表方向，不代表大小。
五:
力的分解
1.力的正交分解：
将已知力按互相垂直的两个方向进行分解的方法．利用力的正交分解法可以求几个已知共点力的合力，它能使不同方向的矢量运算简化为同一直线上的矢量运算．
2.力的分解问题的关键是根据力的作用效果，画出力的平行四边形，接着就转化为一个根据知边角关系求解的几何问题。
六:
实验：
互成角度的两个力的合成
1．实验目的
验证平行四边形定则
2．验证原理
如果两个互成角度的共点力F。
、F。
作用于橡皮筋的结点上，与只用一个力F’作用于橡皮筋的结点上，所产生的效果相同（橡皮条在相同方向上伸长相同的长度），那么，F’就是F1和F2的合力。
根据平行四边形定则作出两共点力F1和F2的合力F的图示，应与F’的图示等大同向。
3．实验器材
方木板一块；白纸；弹簧秤（两只）；橡皮条；细绳套（两个）；三角板；刻度尺；图钉（几个）；细芯铅笔。
4．实验步骤
①用图钉把白纸钉在方木板上。
②把方木板平放在桌面上，用图钉把橡皮条的一端固定在A点，橡皮条的另一端拴上两个细绳套。
（固定点A在纸面外）
③用两只弹簧秤分别钩住细绳套，互成角度地拉橡皮条，使橡皮条伸长，结点到达某一位置o（如图1～133所示）。
（位置0须处于纸面以内）
④用铅笔描下结点0的位置和两条细绳套的方向，并记录弹簧秤的读数。
⑤从力的作用点（位置o）沿着两条绳套的方向画直线，按选定的标度作出这两只弹簧秤的拉力F，和F：
的图示，并用平行四边形定则作出合力F的图示。
⑥只用一只弹簧秤通过细绳套把橡皮条的结点拉到同样
的位置o，记下弹簧秤的读数和细绳的方向。
用刻度尺从。
点按同样标度沿记录的方向作出这只弹簧秤的拉力F’的图示。
⑦比较力F’的图示与合力F的图示，看两者是否等长，同向。
⑧改变两个力F1和F2的大小和夹角，再重复实验两次。
5．注意事项
①不要直接以橡皮条端点为结点，可拴一短细绳再连两细绳套，以三绳交点为结点，应使结点小些，以便准确地记录结点O的位置。
②不要用老化的橡皮条，检查方法是用一个弹簧秤拉橡皮条，要反复做几次使橡皮条拉伸到相同的长度看弹簧秤读数有无变化。
③A点应选在靠近木板上边中点为宜，以使。
点能确定在纸的上侧，结点O的定位要力求准确，同一次实验中橡皮条拉长后的结点位置0必须保持不变。
④弹簧秤在使用前应将其水平放置，然后检查、校正零点。
将两弹簧秤互相钩着水平拉伸，选择两只读数完全一致的弹簧秤使用。
⑤施加拉力时要沿弹簧秤轴线方向，并且使拉力平行于方木板。
⑥使用弹簧秤测力时，拉力适当地大一些。
⑦画力的图示时应选择适当的标度，尽量使图画得大一些，要严格按力的图示要求和几何作图法作出平行四边形。
典型题目
（1）如图所示，光滑斜面倾角为30o，物体重100N，拴住物体的绳子与斜面平行，物体保持静止。
求：
（1）物体对斜面的压力；
（2）绳子拉力的大小；
（3）如果剪断绳子，物体将做什么运动？
请用一句话来说明.
（2）如图所示，完全相同的两物块A、B，质量均为1kg，与地面间的动摩擦因数均为0.2（最大静摩擦力等于滑动摩擦力），它们之间连接有一劲度系数为100N/m的轻弹簧。
整个系统置于水平地面上静止不动，弹簧处于原长。
现有一水平向右的变力F作用于物块B上，F从0开始，缓慢增大到3N时，轻弹簧的最大伸长量为多少：
（g取10m/s2）
（3）如图所示，人的质量为60kg,人所站立的木板质量为40kg,人用100N的水平拉力拉绳时，人与木板保持相对静止，而人和木板恰能作匀速直线运动。
求：
人受到的摩擦力和木板与地面间的动摩擦因数（g=10N/kg）.
（4）如图所示，物体的质量为2kg，两根轻绳AB和AC的一端连接于竖直墙上，另一端系于物体上，在物体上另施加一个方向与水平线成θ=600的拉力F，若要使两绳都能伸直，求拉力F的大小范围。
第四章
第一节牛顿第一定律（惯性定律）：
牛顿第一定律内容：
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状态为止。
1、理解要点：
①运动是物体的一种属性，物体的运动不需要力来维持。
②它定性地揭示了运动与力的关系：
力是改变物体运动状态的原因，是使物体产生加速度的原因。
2、惯性：
物体保持原来的匀速直线运动状态或静止状态的性质叫做惯性。
①惯性是物体的固有属性，与物体的受力情况及运动状态无关。
②质量是物体惯性大小的量度。
④惯性不是力，惯性是物体具有的保持匀速直线运动或静止状态的性质、力是物体对物体的作用，惯性和力是两个不同的概念。
第二节牛顿第二定律
1.定律内容
物体的加速度a跟物体所受的合外力F合成正比，跟物体的质量m成反比。
2.公式：
F合=ma
理解要点：
①因果性：
F合是产生加速度a的原因，它们同时产生，同时变化，同时存在，同时消失；
②方向性：
a与F合都是矢量,，方向严格相同；
③瞬时性和对应性：
a为某时刻物体的加速度，F合是该时刻作用在该物体上的合外力。
牛顿第二定律适用于宏观,低速运动的情况。
第五节
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