学业水平物理讲义.docx
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学业水平物理讲义
第一章运动的描述
知识点1．质点
⑴什么是质点？
用来代替物体的有质量的点称为质点。
这是为研究物体运动而提出的理想化模型。
⑵在什么情况下能将物体抽象为质点？
当物体的形状和大小对研究的问题没有影响或影响不大的情况下，物体可以抽象为质点。
练习1：
下列关于质点的说法中，正确的是（）
A．体积很小的物体都可看成质点
B．质量很小的物体都可看成质点
C．不论物体的质量多大，只要物体尺寸对所研究的问题没有影响或影响可以不略不计，就可以看成质点
D．只有低速运动的物体才可看成质点，高速运动的物体不可看作质点
知识点2．参考系
⑴什么是参考系？
在描述一个物体的运动时，用来做参考的物体（即假定为不动的物体）称为参考系。
⑵参考系的选取是否可以任意？
在具体问题中如何选取参考系？
参考系的选择是任意的。
参考系的选择应以对运动的描述简单、方便为原则。
练习2：
坐在美丽的校园内学习毛泽东的诗句“坐地日行八万里，巡天遥看一千河”时，我们感觉是静止不动的，这是因为我们选取作为参考系的缘故，而“坐地日行八万里”是选取作为参考系的。
知识点3．坐标系
⑴为什么要建立坐标系？
为了定量地描述物体的位置及位置的变化，需要在参考系上建立适当的坐标系．
⑵如何选择坐标轴和正方向？
如何选坐标原点？
如何确定坐标轴上的刻度值？
练习3：
质点由西向东运动，从A点出发到达C点再返回B点静止。
如图，若AC=100m，BC=30m，以B点为原点，向东为正方向建立直线坐标，则：
出发点的位置为m，B点位置是m，C点位置为m，A到B位置变化是m，方向。
C到B位置变化为m，方向。
知识点4．时间和时刻
⑴什么是时间？
时间是时间间隔的简称，指一段持续的时间间隔。
两个时刻的间隔表示时间，在时间坐标轴上对应于一段。
⑵什么是时刻？
时刻是指某一瞬时，在时间坐标轴上对应于一点。
练习4：
关于时间与时刻，下列说法正确的是（ ）
A．作息时间表上标出上午8:
00开始上课，这里的8:
00指的是时间
B．上午第一节课从8:
00到8:
45，这里指的是时间
C．电台报时时说：
“现在是北京时间8点整”，这里实际上指的是时刻
D．在有些情况下，时间就是时刻，时刻就是时间
知识点5．路程和位移
⑴什么是路程？
路程是标量还是矢量？
路程是质点运动轨迹的长度，路程是标量。
⑵什么是位移？
位移是标量还是矢量？
位移表示物体位置的改变，大小等于始末位置的直线距离，方向由始位置指向末位置。
位移是矢量。
⑶在什么情况下位移的大小等于路程？
在物体做单向直线运动时，位移的大小等于路程。
练习5：
如图所示，一物体沿三条不同的路径由A运动到B，下列有关它们的位移和路程的说法中正确的
是（ ）
A．沿三条路径运动的位移相同B．沿三条路径运动的路程相同
C．沿路径运动Ⅲ的位移最大D．沿路径Ⅱ运动的路程最大
练习6：
下列关于位移和路程的说法中，正确的是（ ）
A．移大小和路程不一定相等，所以位移才不等于路程
B．移的大小等于路程，方向由起点指向终点
C．移描述物体相对位置的变化，路程描述路径的长短
D．移描述直线运动，路程描述曲线运动
练习7：
如图所示，某人站在楼房顶层从O点竖直向上抛出一个小球，上升最大高度为20m，然后落回到抛出点O下方25m的B点，则小球在这一运动过程中通过的路程和位移分别为（规定竖直向上为正方向）（ ）
A．25m，25m B．65m，25m
C．25m，-25m D．65m，-25m
知识点6．速度
⑴速度是描述什么的物理量？
速度的公式？
速度是标量带是矢量？
方向呢？
速度是描述物体运动快慢的物理，v=Δx/Δt，速度是矢量，方向与运动方向相同。
⑵什么是平均速度？
如何求平均速度？
在变速运动中，物体在某段时间内的位移与发生这段位移所用时间的比值。
根据公式v=Δx/Δt求。
⑶什么是瞬时速度？
方向呢？
运动物体某一时刻（或某一位置）的速度，方向沿轨迹上质点所在点的切线方向。
练习8：
物体通过两个连续相等位移的平均速度分别为v1=10m/s，v2=15m/s，则物体在整个运动过程中的平均速度是（ ）
A．13.75m/s B．12.5m/sC．12m/s D．11.75m/s
练习9：
试判断下列几个速度中哪个是平均速度（ ）
A．子弹出枪口的速度800m/sB．小球第3s末的速度6m/s
C．汽车从甲站行驶到乙站的速度40km/hD．汽车通过站牌时的速度72km/h
练习10：
一个学生在百米赛跑中，测得他在7s末的速度为9m/s，10s末到达终点的速度为10.2m/s，则他在全程内的平均速度是（ ）
A．9m/s B．9.6m/sC．10m/s D．10.2m/s
知识点7．实验：
用打点计时器测速度
⑴知道打点计时器的基本结构。
⑵知道打点计时器是使用交流电压进行工作的：
电磁打点计时器的工作电压为4～6V，电火花计时器使用的是220V的电压；打点间隔均由所使用交流电压的周期决定，一般是0.02s。
⑶理解计时器在纸带上打的点相应地表示运动物体在不同时刻的位置，纸带上各点之间的距离就表示相应时间间隔中物体的位移。
⑷能利用已打点纸带对研究物体的平均速度和瞬时速度进行测量和计算。
⑸能根据物体运动的速度时间－图象（即v－t图象）对物体运动的速度进行正确的判断和简单的计算。
练习11：
当纸带与运动物体连接时，打点计时器在纸带上打出点痕，下列说法正确的是（ ）
A．点痕记录了物体运动的时间
B．点痕记录了物体在不同时刻的位置或某段时间内的位移
C．点在纸带上的分布情况，反映了物体的形状
D．点在纸带上的分布情况反映了物体的运动情况
练习12：
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
知识点8．加速度
⑴加速度是描述什么的物理量？
加速度是描述速度变化快慢的物理量，它等于速度变化量跟发生这一变化量所用时间的比值。
⑵加速度的定义式？
单位是什么？
定义式是a=Δv/Δt=（v-v0）/Δt，单位是m/s2，读成米每二次方秒。
⑶加速度是标量带是矢量？
方向呢？
加速度是矢量，其方向与速度变化量的方向相同，与速度的方向无关。
练习13：
关于速度和加速度的说法不正确的是（ ）
A．物体有恒定的速率时，其加速度仍有可能变化
B．速度变化得越快，加速度就越大
C．物体的加速度不为零时，其速度有可能为零
D．加速度大小不断变小，速度也一定不断变小
练习14：
物体在某时刻的速度为v=10m/s，加速度a=-3m/s2，它表示（ ）
A．物体的加速度方向与速度方向相同，而物体的速度在减小
B．物体的加速度方向与速度方向相同，而物体的速度在增加
C．物体的加速度方向与速度方向相反，而物体的速度在减小
D．物体的加速度方向与速度方向相反，而物体的速度在增加
第二章匀变速直线运动的研究
知识点1．匀变速直线运动的速度与时间的关系
⑴什么是匀变速直线运动？
什么是匀加速直线运动？
什么是匀减速直线运动？
沿着一条直线，且加速度不变的运动，叫做匀变速直线运动。
在匀变速直线运动中，如果物体的速度随着时间均匀增加，这个运动叫做匀加速直线运动；如果物体的速度随着时间均匀减小，这个运动叫做匀减速直线运动。
⑵在应用匀变速直线运动的速度与时间的关系式v=v0+at时要注意什么？
要注意这是一个矢量式，应用时要先选定一个正方向。
练习1：
物体作匀加速直线运动，加速度为2m/s2，就是说（ ）
A．它的瞬时速度为2m/sB．在任意ls内物体的末速度一定是初速度的2倍
C．在任意ls内物体的末速度比初速度增大2m/sD．每秒钟物体的位移增大2m
练习2：
一物体做匀加速直线运动，初速度为2m/s，加速度为0.5m/s2，则此物体在4s末的速度为m/s。
练习3：
摩托车从静止开始，以a1=1.6m/s2的加速度沿直线匀加速行驶了t1=4s后，又以a2=1.2m/s2的加速度沿直线匀加速行驶t2=3s，然后做匀速直线运动，摩托车做匀速直线运动的速度大小是。
练习4：
一辆汽车做匀减速直线运动，初速度大小为15m/s，加速度大小为3m/s2，求：
①汽车第3s末的瞬时速度大小？
6m/s②汽车速度刚好为零时所经历的时间？
知识点2．匀变速直线运动的位移与时间的关系
⑴匀变速直线运动的位移与时间的关系式是怎样的？
关系式
。
⑵在应用匀变速直线运动的位移与时间的关系式时要注意什么？
要注意这是一个矢量式，应用时要先选定一个正方向。
⑶速度－时间图像（v－t图像）
纵坐标表示物体运动的速度，横坐标表示时间。
图像意义：
表示物体速度随时间的变化规律
①表示物体做匀速直线运动；
②表示物体做匀加速直线运动；
③表示物体做匀减速直线运动；
①②③交点的纵坐标表示三个运动物体的速度在该时刻相同；
图中阴影部分面积表示0～t1时间内②的位移大小，阴影部分面积面积在横坐标轴上方表示位移方向是正方向。
练习5：
某质点的位移随时间而变化的关系式为x=4t+2t2，x与t的单位分别是m和s，则质
点的初速度与加速度分别为（ ）
A．0m/s与2m/s2 B．0与4m/s2
C．4m/s与0 D．4m/s与4m/s2
练习6：
如图是某质点做直线运动的速度图像。
由图可知物体运动的初速度10m/s，加速度为m/s2。
可以推算经过s，物体的速度是60m/s，此时质点的位移为。
练习7：
物体由静止开始做匀加速直线运动，它最初10s内通过的位移为80m，那么它在5s末的速度等于，它经过5m处时的速度等于。
练习8：
某市规定，车辆在市区内行驶的速度不得超过40km/h，有一辆车遇到情况紧急刹车后，经时间t＝1.5s停止，量得路面刹车的痕迹长为x＝9m，问该车是否违章？
刹车后做匀减速运动。
知识点3．匀变速直线运动的位移与速度的关系
⑴如何推导匀变速直线运动的位移与速度的关系式v2-v02=2ax2
将公式v=v0+at和x＝v0t+at2/2中的t消去即可。
⑵在什么问题中应用关系式v2-v02=2ax2
如果问题的已知量和未知量都不涉及时间t，利用匀变速直线运动的位移与速度的关系v2-v02=2ax2可以很方便地求解。
⑶在应用匀变速直线运动的位移与速度的关系式时要注意什么？
要注意这是一个矢量式，应用时要先选定一个正方向。
练习9：
做匀变速直线运动的物体，某时刻的速度大小是8m/s，1s后的速度大小变为4m/s，则此物体在这1s内通过的位移（ ）
A．等于6mB．小于6mC．大于6mD．可能等于2m
练习10：
有些航空母舰上装有帮助飞机起飞的弹射系统。
已知某型号的战斗机在跑道上加速时可能产生的最大加速度为5.0m/s2，起飞速度为50m/s，如果要求该飞机滑行100m后起飞，问弹射系统必须使飞机具有多大的初速度？
如果某舰上不装弹射系统，要求该种飞机仍能在此舰上正常起飞，问该舰身长至少应为多长？
知识点4．自由落体运动
⑴物体做自由落体运动的条件是什么？
①只在重力作用下；②从静止开始下落。
⑵物体做自由落体运动的加速度叫做什么？
方向向哪？
一般取值是多少？
自由落体运动的加速度叫做自由落体加速度，也叫做重力加速度。
重力加速度方向总是竖直向下。
g的取值一般是9.8m/s2。
⑶自由落体运动的性质是什么？
规律呢？
自由落体运动是初速度为0的匀加速直线运动。
规律：
v＝gt；x＝gt2/2。
练习11：
一小块石块与一片羽毛从同一高度同时自由落下，不考虑空气阻力，则正确的是（ ）
A．石块和羽毛一定同时落地B．石块比羽毛先落地
C．羽毛下落的加速度比石块下落的加速度小D．羽毛落地的速度比石块落地时的速度小
练习12：
从离地面500m的空中自由落下一个小球，取g=10m/s2，问：
⑴小球经过多长时间落到地面？
10s
⑵小球自开始下落计时，在第1s内的位移有多大？
⑶下落时间为总时间的一半时小球的位移为多大？
第三章相互作用
知识点1．力
⑴力是一个物体对另外一个物体的作用，有受力物体必定有施力物体。
⑵力的三要素：
力有大小、方向、作用点，是矢量。
⑶力的表示方法：
可以用一根带箭头的线段表示力。
⑷四种基本相互作用是引力、电磁相互作用、强相互作用和弱相互作用。
练习1：
下列力的说法中正确的是（ ）
A．力是物体对物体的作用，所以只有直接接触的物体间才有力的作用
B．由有一定距离的磁铁间有相互作用力可知，力可以离开物体而独立存在
C．力是使物体发生形变和改变物体运动状态的原因
D．力的大小可以用天平测量
练习2：
用图示法画出力，并指出施力物体和受力物体.
⑴从空中自由落下的铁球受到的重力是30N．
⑵两人合提一桶水，各用80N的拉力，两力与水平方向的夹角均为45°．
⑶一人用100N的拉力沿与水平方向成30°角斜向上拉放在水平地面上的物体．
知识点2．重力
⑴产生：
是由于地球的吸引而使物体受到的力，不等于万有引力，是万有引力的一个分力。
⑵大小：
G=mg，g是自由落体加速度。
⑶方向：
是矢量，方向竖直向下，不能说垂直向下。
⑷重心：
重力的作用点。
重心可以不在物体上，对于均匀的规则物体，重心在其几何中心，对不规则形状的薄板状的物体，其重心位置可用悬挂法确定。
质量分布不均匀的物体，重心的位置除了跟物体的形状有关外，还跟物体内质量的分布有关。
练习3：
关于重力的说法中正确的是（ ）
A．在物体运动时，物体受的重力大于它静止时受的重力
B．因重力的方向总是竖直向下的，故重力一定和地面垂直
C．重力就是物体对水平桌面的压力
D．一个物体不论是静止还是运动，也不论是怎么运动，受到的重力都是一样
练习4：
关于重心的说法，正确的是（ ）
A．物体的重心一定在物体上
B．质量均匀分布，形状规则的物体的重心可能在物体上，也可能在物体外
C．物体的重心位置跟物体的质量分布情况和物体的形状有关
D．用线悬挂的物体静止时，细线方向一定通过重心
知识点3．弹力
⑴弹性形变：
物体在力的作用下形状或体积发生改变，叫做形变。
有些物体在形变后能够恢复原状，这种形变叫做弹性形变。
⑵弹力：
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力的作用，这种力叫做弹力。
⑶产生条件：
直接接触、相互挤压发生弹性形变。
⑷方向：
与形变方向相反，作用在迫使这个物体形变的那个物体上，绳的拉力沿着绳而指向绳收缩的方向，压力和支持力都是弹力，方向都垂直于物体的接触面。
练习5：
一辆汽车停在路面上，下列关于汽车和路面受力的说法，正确的有（）
A．地面受到了向下的弹力，是因为地面发生了形变
B．汽车受到了向上的弹力，是因为汽车发生了形变
C．地面受到了向下的弹力，是因为汽车先发生了形变后地面也发生了形变造成的
D．汽车受到了向上的弹力，是因为地面发生了形变
练习6：
关于物体对水平支持面的压力F，下列说法正确的是（ ）
A．F就是物体的重力B．F是由于支持面发生微小形变产生的
C．F的作用点在物体上D．F的作用点在支持面上
练习7：
如图所示，细绳竖直拉紧，小球和光滑斜面接触，并处于静止状态，则小球受到的力是（ ）
A．重力、绳的拉力B．重力、绳的拉力、斜面的弹力
C．重力、斜面的弹力D．绳的拉力、斜面的弹力
知识点4．胡克定律
弹簧弹力的大小（胡克定律）：
在弹性限度内有F=kx，x为形变量；k是弹簧的劲度系数，由弹簧本身性质决定，与弹簧粗细、长短、材料有关。
练习8：
有一根弹簧的长度是15厘米，在下面挂上5N的重物后长度变成了18厘米，求弹簧的劲度系数。
知识点5．静摩擦力
⑴静摩擦力：
当一个物体在另一个物体表面上有相对运动趋势所受到的另一个物体对它的阻碍作用
⑵产生条件：
①、直接接触；②、接触面粗糙；③、有相对运动趋势。
⑶方向：
总是与相对运动趋势方向相反，可用平衡法来判断。
，可以是阻力，可以是动力，运动物体也可以受静摩擦力。
⑷大小：
两个物体间的静摩擦力有一个最大值，叫最大静摩擦力Fmax，两个物体间实际发生的静摩擦力F的大小在0与最大静摩擦力Fmax之间。
练习9：
用手握啤酒瓶，越握越紧，则摩擦力（ ）
A．增大 B．减小 C．不变 D．无法确定
知识点6．滑动摩擦力
⑴滑动摩擦力：
当一个物体在另一个物体表面滑动的时候，会受到另一个物体阻碍它滑动的力，这个力叫做滑动摩擦力。
⑵滑动摩擦力的产生条件：
①、直接接触；②、接触面粗糙；③、有相对运动。
⑶滑动摩擦力的方向：
总是与相对运动方向相反，可以与运动同方向，可以与运动反方向，可以是阻力，可以是动力。
运动物体与静止物体都可以受到滑动摩擦力。
⑷滑动摩擦力的大小：
F=μFN，FN为正压力，μ为动摩擦因数，没有单位，由接触面的材料和粗糙程度决定。
练习10：
下列说法中正确的是（ ）
A．有弹力必定有摩擦力，有摩擦力必定有弹力B．摩擦力方向与弹力方向始终垂直
C．摩擦力的大小一定与物体所受的重力大小成比
D．摩擦力的方向总是与运动方向相反，起阻碍物体运动的作用
练习11：
重为150N的物体在水平面上向右运动，物体与水平面的动摩擦因数为μ=0.1，与此同时物体受到一个水平向左的力F=15N，那么物体受到的摩擦力为（）
A．0B．30N，水平向左C．15N，水平向右 D．15N，水平向左
知识点7．力的合成
⑴合力与分力：
一个力产生的效果与原来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。
⑵求几个力的合力叫力的合成，求一个力的分力叫力的分解。
⑶力的合成法则：
遵守平行四边形定则。
⑷合力随夹角的增大而减小，范围F1＋F2≥F≥|F1－F2|；力的合成是唯一的。
⑸验证力的平行四边形定则
㈠实验目的：
验证平行四边形定则
㈡实验器材：
方木板一块，测力计两个，细绳两段，橡皮条一段，白纸，铅笔，刻度尺，量角器，图钉。
㈢实验原理：
利用测力计测力作矢量图验证力的平行四边形定则。
㈢实验步骤：
①把橡皮条的一端固定在板上的A点。
②用两条细绳结在橡皮条的另一端，通过细绳用两个弹簧秤互成角度拉橡皮条，橡皮条伸长，使结点伸长到O点。
③用铅笔记下O点的位置，画下两条细绳的方向，并记下两个测力计的读数。
④在纸上按比例作出两个力F1、F2的图示，用平行四边形定则求出合力F。
⑤只用一个测力计，通过细绳把橡皮条上的结点拉到同样的位置O点，记下测力计的读数和细绳的方向，按同样的比例作出这个力F′的图示，比较F′与用平行四边形定则求得的合力F，比较合力大小是否相等，方向是否相同。
⑥改变F1和F2的夹角和大小，再做两次。
㈣实验结论：
用平行四边形定则作图量出两个分力F1、F2的合力F与用一个测力计直接测出的合力F′，在误差范围内是相等的。
练习12：
合力与分力下列说法中正确的是（ ）
A．合力的大小一定大于每一个分力的大小
B．合力的大小至少大于其中一个分力的大小
C．合力的大小可能比每一个分力都大也有可能比每一个分力都小
D．合力的大小不可能与两个分力的大小相等
练习13：
有两个分力F1，F2其大小分别为10N和7N则下列选项中其合力可能的值是（ ）
A．0N B．2NC．11N D．18N
练习14：
在做“验证力的平行四边形定则”实验时，
⑴除已有的方木块、白纸、弹簧秤、细绳、刻度尺、图钉和铅笔外，还必须有 和 ；
⑵要使每次合力与分力产生相同的效果，必须（ ）
A．每次把橡皮拉到同样的位置B．每次把橡皮拉直
C．每次准确读出弹簧秤的示数D．每次记准线绳的方向
⑶为了提高实验的准确性，减小误差，实验中应注意什么？
。
⑷在“验证力的平行四边形定则”实验中，某同学的实验结果如右图所示，其中A为固定橡皮条的图钉，O为橡皮条与细绳结点的位置，图中 F 是力F1与F2的合力的理论值； 是力F1与F2的合力的实验值。
通过把 和 进行比较，验证平行四边形定则。
知识点8．力的分解
⑴力的分解方法：
力的分解是力的合成的逆运算。
同样遵守平行四边形定则。
同一个力可以分解为无数对大小、方向不同的分力。
一个已知力究竟怎样分解，这要根据实际情况来决定。
⑵在什么情况下力的分解是唯一的？
①已知合力和两分力的方向，求两分力的大小。
②已知合力和一个分力的大小、方向，求另一个分力的大小和方向。
练习15：
某物体受到的一个力大小为10N，把这个力分解为两个力F1、F2，下面说法中错误的是（ ）
A．F1、F2可能都大于10NB．F1、F2可能都小于10N
C．F1、F2可能一个大于10N，另一个小于10ND．F1=10N，F2=10N是不可能的
练习16：
如图所示，重100N的物体放在水平桌面上，用与水平方向37°角、大小为10N的拉力向右拉它时，物体仍处于静止状态，此时物体所受的静摩擦力和物体所受的桌面压力大小分别为（ ）（sin37°=0.6，
cos37°=0.8）
A．6N，100N B．8N，100N
C．6N，96N D．8N，94N
第四章牛顿运动定律
知识点1．牛顿第一定律
⑴牛顿第一定律的内容：
。
①“一切物体总保持匀速直线运动或者静止状态”的意思就是说一切物体都有惯性；
“直到有外力迫使它改变这种状态为止”的意思就是外力是产生加速度的原因。
⑵力与运动的关系：
①历史上错误的认识是“运动必须有力来维持”——亚里士多德的观点；
②正确的认识是“运动不需要力来维持，力是改变物体运动状态的原因”。
⑶对“改变物体运动状态”的理解——运动状态的改变就是指速度的改变，速度的改变包括速度大小和速度方向的改变，速度改变就意味着存在加速度。
⑷维持自己的运动状态不变是一切物体的本质属性，这一本质属性就是惯性．质量是惯性大小的量度。
练习1：
关于伽利略理想实验，以下说法正确的是（ ）
A．完成是理想的，没有事实为基础B．是以可靠事实为基础的，经科学抽象深刻反映自然规律的
C．没有事实为基础，只是理想推理D．以上说法都不对
练习2：
关于力和运动的关系，下列说法中正确的是（ ）
A．力是维持物体运动的条件，同一物体所受到的力越大，它的速度越大
B．作用在运动物体上的力消失后，物体运动的速度将不断减小
C．物体运动状态发生变化是与作用在物体上的外力分不开的
D．放在水平桌面上的物体保持静止，是由于物体所受二力平衡
练习3：
关于惯性的概念，下列说法中正确的是（ ）
A．物体受到力的作用后，其惯性就不存在了B．物体的运动速度越大，其惯性也越大
C．物体的惯性大小和外力成正比D．惯性是物体本身的属性，与外界条件无关
知识点2．实验：
探究加速度与力、质量的关系
⑴实验思路：
本实验的
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