物理必修一知识点汇总.docx
《物理必修一知识点汇总.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《物理必修一知识点汇总.docx（17页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
物理必修一知识点汇总
高中物理必修一
2012.7.26
一、力
2力的性质：
物质性：
力是物体对物体的作用，一个物体受到力的作用，一定有另一个物体对它施加这种作用，力是不能摆脱物体而独立存在的。
相互性：
任何两个物体之间的作用总是相互的，施力物体同时也一定是受力物体。
矢量性：
力是矢量。
同时性：
力同时产生，同时消失。
独立性：
一个力的作用并不影响另一个力的作用。
6力的作用效果：
1）力可以使物体发生形变。
2）力可以改变物体的运动状态（速度大小、运动方向、两者同时改变）。
例18.下列说法中正确的是
A.同学甲用力把同学乙推倒，说明只是甲对乙有力的作用，乙对甲没有力的作用
B.只有有生命的物体才会施力，无生命的物体只能受到力，不会施力
C.任何一个物体，一定既是受力物体，也是施力物体
D.在几组力的图示中，长的线段所对应的力一定比短的线段所对应的力大
解析：
力的作用是相互的。
但效果可以不同，故A错。
不管物体是否有生命，当它与别的物体发生相互作用时，它既是施力物体，同时也是受力物体。
不存在只施力不受力的物体，也不存在只受力不施力的物体，故B错。
自然界中的物体都不是孤立的，而是相互联系着的，每一个物体总会受到别的物体的作用，是受力体，同时也对别的物体施加力的作用，又是施力体，故C正确。
在同一个标度下，说法D没有错，但在没有指明力的标度或采用不同标度时，线段的长度就失去了表示力的大小的意义，故D错。
答案：
C
二：
重力（非接触力）
1定义：
物体由于地球的吸引作用而受到的力，是万有引力的一种。
3方向：
竖直向下
4作用点:
重心（其位置跟质量分布有关）
三：
弹力（接触力）
2定义：
发生形变的物体由于要恢复原状而产生的力
3条件：
接触，发生弹性形变
4大小（以弹簧为例）
胡可定律：
F=k△Xk为劲度系数
5方向：
1）沿着物体发生形变的反方向
2）弹力方向与接触面垂直
3）根据平衡判断
例19.请在下图画出杆和球所受的弹力。
（a）杆在重力作用下对A、B两处都产生挤压作用，故A、B两点处对杆都有弹力，弹力方向与接触点的平面垂直，如下图（a）所示。
（b）杆对C、D两处有挤压作用，因C处为曲面，D处为支撑点，所以C处弹力垂直其切面指向球心，D处弹力垂直杆向上。
如下图（b）所示。
（c）挤压墙壁且拉紧绳子，所以墙对球的弹力与墙面垂直；绳子对球的弹力沿绳斜向上。
如下图（c）所示。
说明：
面接触时的压力和支持力与接触面垂直，但不一定竖直，点接触的压力和支持力与过切点的切面垂直，沿球面的半径方向。
五：
滑动摩擦力
1定义：
两个接触的物体间发生相对运动产生的摩擦力
2产生条件：
1）接触2）有挤压3）相对运动4）接触面粗糙
3方向：
1）与接触面平行2）阻碍物体间的相对运动
4大小：
f=μN
5效果：
可以是阻力也可以动力
（相对运动方向：
以其中一个物体为参考系）（N的方向一定与f的方向垂直）
六：
静摩擦力
1定义：
两相互接触且相互挤压，而又相对静止的物体，在外力作用下如只具有相对滑动趋势，而又未发生相对滑动，则它们接触面之间出现的阻碍发生相对滑动的力（定义：
即最大静摩擦力，相对运动即将开始瞬间的摩擦力。
）
2产生条件
①两个物体互相接触且相互间有挤压
②这两个物体在接触面处有相对运动的趋势
3方向：
跟接触面平行或相切，并且跟物体相对运动趋势方向相反。
静摩擦力有个最大限度，叫最大静摩擦力Fmax大于等于F最大静摩擦力等于使物体刚要运动所需要的最小外力
一般静摩擦力稍大于滑动摩擦力，为了计算方便，认为两者相等
5效果：
可以充当阻力也可以充当动力
例20.用水平推力F＝20N把一个质量为5kg的物体压在竖直墙壁上下滑，墙壁与物体的动摩擦因数为0.2，判断物体所受摩擦力的方向，求摩擦力的大小。
解析：
物体对墙壁的压力FN＝F＝20N，所受摩擦力F’＝
FN＝0.2×20N＝4N，物体相对于墙下滑，物体受到的摩擦力的方向向上。
答案：
向上4N
例22.关于两个力的合力，下列说法错误的是
A.两个力的合力一定大于每个分力
B.两个力的合力可能小于较小的那个分力
C.两个力的合力一定小于或等于两个分力
D.当两个力大小相等时，它们的合力可能等于分力大小
解析：
设分力F1与分力F2的夹角为
，根据力的平行四边形定则，合力为F，以F1、F2为邻边的平行四边形所夹的对角线，如图所示。
当
时，F＝F1＋F2；当
时，F＝|F1－F2|，以上分别为合力F的最大值和最小值。
当F1＝F2且夹角
时，合力F＝0，小于任何一个分力，当F1＝F2，夹角
时，合力F＝F1＝F2，故本题的正确答案为AC。
答案：
AC
例25.将一个力F分解为两个分力F1和F2，则下列说法中正确的是
A.F是物体实际受到的力
B.F1和F2两个分力在效果上可以取代力F
C.物体受到F1、F2和F三个力的作用
D.F是F1和F2的合力
解析：
由分力和合力具有等效性可知B正确，分力F1和F2并不是物体实际受到的力，故A对C错。
答案：
A、B、D
说明：
合力与分力是一种等效替代关系，在力的合成中，分力是物体实际受到的力。
在力的分解中，分力不是物体实际受到的力。
例26.如图所示，电灯的重力G＝10N，AO绳与顶板间夹角为
，BO绳水平，则AO绳所受的拉力F1＝；BO绳所受的拉力F2＝。
解析：
先分析物理现象：
为什么绳AO、BO受到拉力呢?
原因是由于OC绳的拉力产生了两个效果，一是沿AO向下的拉紧AO的分力Fl；二是沿BO向左的拉紧BO绳的分力F2，画出平行四边形，如图所示，因为OC拉力等于电灯重力，因此由几何关系得
，
答案：
N10N
牛顿第一运动定律内容
一切物体在任何情况下，在不受外力的作用时，总保持相对静止或匀速直线运动状态。
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。
这就是牛顿第一定律。
牛顿第二运动定律
内容
物体的加速度跟物体所受的合外力成正比，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
说明
（1）牛顿第二定律是力的瞬时作用规律。
力和加速度同时产生、同时变化、同时消逝。
（2）F=ma是一个矢量方程，应用时应规定正方向，凡与正方向相同的力或加速度均取正值，反之取负值，一般常取加速度的方向为正方向。
（3）根据力的独立作用原理，用牛顿第二定律处理物体在一个平面内运动的问题时，可将物体所受各力正交分解，在两个互相垂直的方向上分别应用牛顿第二定律的分量形式：
Fx=max，Fy=may列方程。
牛顿第二定律的五个性质
（1）同体性：
F合、m、a对应于同一物体。
（2）矢量性：
力和加速度都是矢量，物体加速度方向由物体所受合外力的方向决定。
牛顿第二定律数学表达式∑F=ma中，等号不仅表示左右两边数值相等，也表示方向一致，即物体加速度方向与所受合外力方向相同。
（3）瞬时性：
当物体（质量一定）所受外力发生突然变化时，作为由力决定的加速度的大小和方向也要同时发生突变；当合外力为零时，加速度同时为零，加速度与合外力保持一一对应关系。
牛顿第二定律是一个瞬时对应的规律，表明了力的瞬间效应。
（4）相对性：
自然界中存在着一种坐标系，在这种坐标系中，当物体不受力时将保持匀速直线运动或静止状态，这样的坐标系叫惯性参照系。
地面和相对于地面静止或作匀速直线运动的物体可以看作是惯性参照系，牛顿定律只在惯性参照系中才成立。
（5）独立性：
作用在物体上的各个力，都能各自独立产生一个加速度，各个力产生的加速度的失量和等于合外力产生的加速度。
例30静止在光滑水平面上的物体，受到一个水平拉力，在力刚开始作用的瞬间，下列说法中正确的是
A.物体立即获得加速度和速度
B.物体立即获得加速度，但速度仍为零
C.物体立即获得速度，但加速度仍为零
D.物体的速度和加速度均为零
解析由牛顿第二定律的瞬时性可知，力作用的瞬时即可获得加速度，但无速度。
答案B
例31如图所示，沿水平方向做匀变速直线运动的车厢中，悬挂小球的悬线偏离竖直方向37o角，球和车厢相对静止，球的质量为1kg。
（g＝10m/s2，sin37o=0.6，cos37o＝0.8）
（1）求车厢运动的加速度并说明车厢的运动情况。
（2）求悬线对球的拉力。
解析
（1）球和车厢相对静止，它们的速度情况相同，由于对球的受力情况知道的较多，故应以球为研究对象，球受两个力作用：
重力mg和线的拉力F，由于球随车一起沿水平方向做匀变速直线运动，故其加速度沿水平方向，合外力沿水平方向，做出平行四边形如图所示。
球所受的合外力为
由牛顿第二定律
可求得
球的加速度为
加速度方向水平向右。
车厢可能水平向右做匀加速直线运动，也可能水平向左做匀减速直线运动。
（2）由图示可得，线对球的拉力大小为
答案见解析。
说明本题解题的关键是根据小球的加速度方向，判断出物体所受合外力的方向，然后画出平行四边形，解其中的三角形就可求得结果。
牛顿第三运动定律
内容
两个物体之间的作用力和反作用力，在同一直线上，大小相等，方向相反。
说明
要改变一个物体的运动状态，必须有其它物体和它相互作用。
物体之间的相互作用是通过力体现的。
并且指出力的作用是相互的，有作用力必有反作用力。
它们是作用在同一条直线上，大小相等，方向相反。
注意
①力的作用是相互的。
同时出现，同时消失。
②相互作用力一定是相同性质的力
③作用力和反作用力作用在两个物体上，产生的作用不能相互抵消。
④作用力也可以叫做反作用力，只是选择的参照物不同
⑤作用力和反作用力因为作用点不在同一个物体上，所以不能求合力
2.相互作用力和平衡力的区别
①相互作用力是大小相等、方向相反、作用在两个物体上、且在同一直线上的力；两个力的性质是相同的。
②平衡力是作用在同一个物体上的两个力，大小相同、方向相反，并且作用在同一直线上。
两个力的性质可以是不同的。
③相互平衡的两个力可以单独存在，但相互作用力同时存在，同时消失
例如：
物体放在桌子上，对于物体所受重力与支持力，二者属于平衡力，将物体拿走后支持力消失，而重力依然存在．
而物体在桌子上，物体所受的支持力与桌面所受的压力，二者为一对作用力与反作用力．物体拿走后，二者都消失．
二、运动学
1.机械运动：
物体的空间位置发生变化。
2.质点：
（如果物体的大小和形状对我们研究的问题没有影响，我们就可以把这个物体简化为一个点，认为物体的质量都集中到这个点上，这个点称为质点（用来代替物体的有质量的点）。
（2）质点是一理想化的物理模型。
即使是同一物体，在有些情况下可以看作质点，而有些情况下又不能被看作质点，如研究地球的自转时不能将其当作质点，研究地球绕太阳公转时可以将其当作质点。
3.路程：
（1）是标量。
（2）定义：
物体所经过的路径的长度称为路程。
4.位移：
（1）是矢量。
（2）定义：
从物体运动的起点指向运动的终点的有向线段称为位移。
（3）物理意义：
描述物体位置改变情况的物理量。
（4）大小是初末两位置的距离。
（5）方向是从初位置指向末位置。
例2.关于位移和路程，下列说法中正确的是
A.在某一段时间内质点运动的位移为零，该质点不一定是静止的
B.在某一段时间内质点运动的路程为零，该质点一定是静止的
C.在直线运动中，质点位移的大小一定等于其路程
D.在曲线运动中，质点位移的大小一定小于其路程
解析：
位移的大小为起始与终了位置的直线距离，而与运动路径无关。
路径是运动轨迹的长度。
路程为零，质点肯定静止。
选项B正确。
位移为零，在这段时间内质点可以往返运动回到初始位置，路程不为零，所以选项A正确。
位移大小在非单向直线运动中总小于路程，所以选项D正确。
直线运动包括单向直线运动和在直线上的往返运动，所以选项C错误。
答案：
A、B、D
例3.从高为5m处以某一初速度竖直向下抛出一个小球，在与地面相碰后弹起，上升到高为2m处被接住，则在这段过程中
A.小球的位移为3m，方向竖直向下，路程为7m
B.小球的位移为7m，方向竖直向上，路程为7m
C.小球的位移为3m，方向竖直向下，路程为3m
D.小球的位移为7m，方向竖直向上，路程为3m
解析：
本题考查基本知识在实际问题中的应用。
理解位移和路程概念，并按要求去确定它们。
题中物体初、末位置高度差为3m，即位移大小，末位置在初位置下方，故位移方向竖直向下，总路程则为7m。
答案：
A
5.平均速度：
（1）定义：
物体的位移和发生这段位移所用时间的比值，V平=S/t。
（2）物理意义：
描述物体在某一段时间或某段位移内的平均快慢。
6.瞬时速度：
（1）定义：
是物体在某一时刻前后无穷短时间内的平均速度。
（2）物理意义：
描述物体在某一时刻或某一位置的运动快慢。
（3）是矢量，其方向沿物体运动轨迹的切线方向。
（1）速度：
瞬时速度简称速度。
（2）速率：
瞬时速度的大小叫称瞬时速率，简称速率。
（3）平均速度的大小不是平均速率！
平均速率=路程÷时间。
（4）在初中时，把物体通过的路程与所用时间的比值叫做“速度”，而高中阶段，我们把物体通过的路程与所用时间的比值叫做平均速率。
例4.判断下列关于速度的说法，正确的是
A.速度是表示物体运动快慢的物理量，它既有大小，又有方向。
B.平均速度就是速度的平均值，它只有大小没有方向。
C.汽车以速度
经过某一路标，子弹以速度
从枪口射出，
和
均指平均速度。
D.运动物体经过某一时刻（或某一位置）的速度，叫瞬时速度，它是矢量。
解析：
速度的物理意义就是描写物体运动的快慢，它是矢量，有大小，也有方向，故A选项正确；平均速度指物体通过的位移和通过这段位移所用时间的比值，它描写变速直线运动的平均快慢程度，不是速度的平均值，它也是矢量，故B选项不对；C中
、
对应某一位置，为瞬时速度，故C不对；D为瞬时速度的定义，D正确。
答案：
A、D
7.加速度：
（1）定义：
物体速度的变化量与完成这些变化所用时间的比值，公式为：
a=（Vt－V0）/t，有时简单写为a=△V/△t，其中△V=Vt－V0。
（2）加速度是矢量，加速度的方向与△V的方向相同。
（3）意义：
加速度是描述物体速度变化快慢的物理量。
加速度大，物体速度的变化越快。
（4）当加速度的方向与速度方向相同时，物体做加速运动；当加速度的方向与速度方向相反时，物体做减速运动。
加速度为负值时，物体不一定做加速运动。
例8.关于加速度，下列说法中正确的是
A.速度变化越大，加速度一定越大
B.速度变化所用时间越短，加速度一定越大
C.速度变化越快，加速度一定越大
D.速度为零，加速度一定为零
解析：
由加速度的定义式
可知，加速度与速度的变化量和速度变化所用的时间两个因素有关。
速度变化越大，加速度不一定越大；速度变化所用时间越短，若速度变化量没有确定，也不能确定加速度一定越大。
加速度是描述速度变化快慢的物理量，速度变化越快，加速度一定越大；速度为零，并不是速度的变化量为零，故加速度不一定为零。
答案：
C
8.S-t图象：
斜率K是速度的大小。
9.V-t图象：
斜率K是加速度的大小。
“面积”等于位移的大小。
例9.如图所示是某矿井中的升降机由井底到井口运动的图象，试根据图象分析各段的运动情况，并计算各段的加速度。
解析：
（1）0～2s，图线是倾斜直线，说明升降机是做匀加速运动，根据速度图象中斜率的物理意义可求得加速度
。
（2）2s～4s，图线是平行于时间轴的直线，说明升降机是做匀速运动，根据速度图象中斜率的物理意义可求得加速度
。
（3）4s～5s，图线是向下倾斜的直线，说明升降机是做匀减速运动，根据速度图象中斜率的物理意义可求得加速度
。
10.实验：
（1）打点计时器是一种记录时间的仪器，电磁式打点计时器应接在低压交流电源上，它正常工作时，两端电压为4~6伏。
连续打下两个点的时间间隔为0.02秒。
电火花式打点计时器应接在交流电源上，正常工作电压为220伏。
（5）在实验时是先接通电源，再让纸带运动。
例6.打点计时器在纸带上的点迹，直接记录了
A.物体运动的时间
B.物体在不同时刻的位置
C.物体在不同时间内的位移
D.物体在不同时刻的速度
解析：
电火花打点计时器和电磁打点计时器都是每隔0.02s在纸带上打一个点。
因此，根据打在纸带上的点迹，可直接反映物体的运动时间。
因为纸带跟运动物体连在一起，打点计时器固定，所以纸带上的点迹就相应地记录了物体在不同时刻的位置。
虽然用刻度尺量出各点迹间的间隔，可知道物体在不同时间内的位移，再根据物体的运动性质可算出物体在不同时刻的速度，但这些量不是纸带上的点迹直接记录的。
综上所述，正确的选项为AB。
答案：
A、B
例7.如图所示，打点计时器所用电源的频率为50Hz，某次实验中得到的一条纸带，用毫米刻度尺测量的情况如图所示，纸带在A、C间的平均速度为m／s，在A、D间的平均速度为m／s，B点的瞬时速度更接近于m／s。
解析：
由题意知，相邻两点间的时间间隔为0.02s。
AC间的距离为14mm＝0.014m，AD间的距离为25mm=0.025m。
由公式
得
答案：
0.350.420.35
一、变速直线运动
1.自由落体运动：
从静止开始，只受重力作用。
（2）自由落体运动的规律：
Vt＝gt、S=gt2/2
2.匀变速直线运动的规律：
（1）速度公式：
Vt＝V0＋at
（2）位移公式：
S＝V0t＋at2/2
（3）V、S的关系：
Vt2－V02＝2aS
（4）平均速度：
V平＝（V0＋Vt）/2
3.重要推论：
（1）△S=aT2：
①S2－S1=S3－S2=……=aT2
②S4－S1=S5－S2=……=3aT2
（3）Vt/2=（V0＋Vt）/2=V平
（4）VS/2=√（V02＋Vt2）/2
例11.汽车以l0m／s的速度在平直公路上匀速行驶，刹车后经2s速度变为6m／s，求：
（1）刹车后2s内前进的距离及刹车过程中的加速度；
（2）刹车后前进9m所用的时间；
（3）刹车后8s内前进的距离。
解析：
（1）汽车刹车后做匀减速直线运动，由
可求得。
，再由
，可求得
。
（2）由
可得
解得
，
。
要注意汽车刹车后经
停下，故时间应为1s。
（3）由
（2）可知汽车经5s停下，可见在8s时间内，汽车有3s静止不动，因此
例16.汽车以10m/s的速度在平直公路上匀速行驶，突然发现前方xm处有一辆自行车正以4m/s的速度同方向匀速行驶，汽车司机立即关闭油门并以6m/s2的加速度做匀减速运动。
如果汽车恰好撞不上自行车，则x应为多大？
解析：
这是一道很典型的追及问题，开始阶段汽车的速度大，在相同时间内汽车的位移大于自行车的位移，所以它们之间的距离逐渐减小，到速度相等时距离最小，如果此时汽车恰好没碰上自行车，以后它们的距离就会变大，再也不会碰上了。
解：
利用速度相等这一条件求解。
当汽车的速度v1和自行车的速度v2相等时二者相距最近，
v1＝v0＋atv2＝v自
当v1＝v2时，即v0＋at＝v自，即时间为
t＝
＝1s
若此时恰好相撞，则位移相等，
x1＝v0t＋
at2x2＝v自t＋x
由x1＝x2得v0t＋
at2＝v自t＋x
解得x＝3m
所以汽车撞不上自行车的条件是：
x>3m
升级会员 