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高中物理必修一第一章知識點總結

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高中物理必修一第一章知識點總結歸納

物理學是研究物質的基本結構及物質運動的普遍規(guī)律的科學,那么高中物理怎么學習呢?以下是小編準備的一些高中物理必修一第一章知識點總結,僅供參考。

高中物理必修一第一章知識點總結

高中物理必修一第一章知識點

第一講 運動的描述(t、l、x、v、a、m)

一、質點、參考系和坐標系

1、機械運動:一個物體相對另外一個物體位置的變化。具有相對性。

2、質點:用來替代物體的具有質量的點。是高中物理引入的第一個理想模型。是具體物體理想化的抽象。

(1)物體可以看為質點的條件:只有當物體的大小、形狀對研究的問題沒有影響或者影響很小,才可以將物體看為質點。(不以大小論質點)

(2)理想模型。實際不存在

3、參考系:描述一個物體的運動時,選來作為參考的其他的物體

選取原則:(1)任意性 (2)方便性(默認參考系為地面) (3)同一性

4、坐標系

二、時間、時刻和位移、路程

1、時刻和時間間隔(時間一去不復返,無負值)

(1)時刻:(某一瞬間)在時間坐標軸上代表一個位置、一個點。

對應物理量:位置、瞬間速度、瞬間加速度

(2)時間間隔:時間段。兩個時刻之差。在時間坐標軸上代表一個點到另外一個點的線段。

對應物理量:位移、位置變化量、速度變化量、平均速度

2、位移和路程

(1)位移(矢量):物體空間位置變動的大小和方向。是起點指向終點的一條有向線段。

有大小、有方向,滿足平行四邊形運算法則

由初、末位置決定,與路徑無關

大小:初、末位置間的線段長度

方向:由初位置指向末位置

(2)路程(標量):物體運動軌跡的長度

有大小、無方向,遵守算術運算

矢量大小比較:比較絕對值大小,正負只代表方向,不具備數(shù)學意義

三、運動快慢的描述——速度(矢量)

1、速度:位移與發(fā)生這段位移所用時間的比值,符號表示為v

(1)公式:V=△X/△t

(2)單位:1m/s=3.6Km/h

(3)矢量性:有大小、有方向,速度方向和物體運動方向相同。

(4)分類:瞬時速度:物體通過某個位置或者在某時刻的速度

平均速度:物體通過某個位移段或者在某個時間段(時間間隔)內的速度

(5)方向:瞬時速度與運動方向一致

平均速度與位移方向一致

2、平均速度和瞬時速度

瞬時速度為0說明物體此時刻靜止,瞬時速度連續(xù)為0說明物體一直靜止;平均速度為0的物體不一定是連續(xù)靜止的

3、速率:

(1)瞬時速率:瞬時速度的大小,是標量。

(2)平均速率:路程與時間的比值,是標量。平均速率不等于平均速度的大小。

(3)平均速率≥平均速度(大小),在單向直線運動中“=”成立

四、速度變化快慢的描述——加速度(矢量)

1、加速度:速度的變化量與發(fā)生這一變化所用時間的比值,符號表示為a

(1)公式:a=△V/△t,單位:m/s2

(2)矢量性:方向與速度變化量的方向相同

2、物體加減速的條件:

(1)物體加速度方向與速度方向一致或者成銳角,物體做加速運動,速度大小在增加。

(2)物體加速度方向與速度方向反向或者成鈍角,物體做減速運動,速度大小在減小。

高一物理必修一第一章練習題(及答案)

一、選擇題(共10小題,每小題4分,共40分,在每小題給出的四個選項中,第1~6小題只有一個選項符合題目要求,第7~10小題有多個選項符合題目要求,全部選對的得4分,選不全的得2分,有選錯或不答的得0分)

1.我國《道路交通安全法》第六十七條規(guī)定:高速公路限速標志標明的時速不得超過一百二十公里。圖示為高速公路上的限速標志,下列說法中正確的是導學號96930613()

A.限速值是指汽車行駛的平均速度

B.該限速值約為12m/s

C.汽車限速是因為汽車速度越大,慣性越大,難以剎車

D.汽車限速是因為汽車速度越大,剎車距離越大,容易發(fā)生交通事故

答案:D

解析:限速值指的是瞬時速度,A錯;該限速值約為33m/s,B錯;質量是慣性大小的量度,與汽車速度無關,C錯;汽車速度越大,剎車距離越大,D正確。

2.一根輕繩的上端懸掛在天花板上,下端掛一燈泡,則導學號96930614()

A.燈泡受的重力和燈泡對繩的拉力是一對平衡力

B.燈泡受的重力和繩對燈泡的拉力是一對作用力和反作用力

C.燈泡對繩的拉力和繩對燈泡的拉力是一對作用力和反作用力

D.繩對天花板的拉力和天花板對繩的拉力是一對平衡力

答案:C

解析:燈泡受的重力和繩對燈泡的拉力是一對平衡力,選項A、B錯誤;燈泡對繩的拉力和繩對燈泡的拉力是一對作用力和反作用力,繩對天花板的拉力和天花板對繩的拉力是一對作用力和反作用力,選項C正確,選項D錯誤。

3.一串小燈籠(五只)彼此用輕繩連接,并懸掛在空中,在穩(wěn)定水平風力作用下發(fā)生傾斜,懸繩與豎直方向的夾角為30°,如圖所示,設每個紅燈籠的質量均為m,則自上往下第二只燈籠對第三只燈籠的拉力大小為導學號96930615()

A.23mgB.233mg

C.833mgD.8mg

答案:A

解析:以下面三個燈籠作為整體為研究對象,進行受力分析,如圖:

豎直方向:Tcos30°=3mg

得:T=3mgcos30°=23mg

故選A。

4.幾位同學為了探究電梯啟動和制動時的運動狀態(tài)變化情況,他們將體重計放在電梯中,一位同學站在體重計上,然后乘坐電梯從1層直接到10層,之后又從10層直接回到1層。用照相機進行了相關記錄,如圖所示。圖1為電梯靜止時體重計的照片,圖2、圖3、圖4和圖5分別為電梯運動過程中體重計的照片。根據(jù)照片推斷正確的是導學號96930616()

A.根據(jù)圖2推斷電梯一定處于加速上升過程,電梯內同學可能處于超重狀態(tài)

B.根據(jù)圖3推斷電梯一定處于減速下降過程,電梯內同學可能處于失重狀態(tài)

C.根據(jù)圖4推斷電梯可能處于減速上升過程,電梯內同學一定處于失重狀態(tài)

D.根據(jù)圖5推斷電梯可能處于加速下降過程,電梯內同學一定處于超重狀態(tài)

答案:C

解析:由圖可知,圖2、圖5示數(shù)大于重力為超重,電梯可能加速上升或減速下降,圖3、圖4示數(shù)小于重力,失重可能向下加速,也可能向上減速,C正確。

5.質量為m的金屬盒獲得大小為v0的初速度后在水平面上最多能滑行s距離,如果在盒中填滿油泥,使它的總質量變?yōu)?m,再使其以v0初速度沿同一水平面滑行,則它滑行的距離為導學號96930617()

A.s2B.2s

C.s4D.s

答案:D

解析:設金屬盒與水平面間的動摩擦因數(shù)為μ,未裝油泥有-μmg=ma①

-v20=2as②

裝滿油泥后有:-μ2mg=2m?a′③

-v20=2a′?s′④

解①②③④可得:s′=s

6.放在水平地面上的一物塊,受到方向不變的水平推力F的作用,F(xiàn)的大小與時間t的關系如圖甲所示,物塊速度v與時間t的關系如圖乙所示。取重力加速度g=10m/s2。由此兩圖象可以求得物塊的質量m和物塊與地面之間的動摩擦因數(shù)μ分別為導學號96930618()

A.m=1.5kg,μ=0.4B.m=0.5kg,μ=0.4

C.m=0.5kg,μ=0.2D.m=1kg,μ=0.2

答案:B

解析:結合F-t圖象和v-t圖象,分析物塊在各段內的受力和運動情況,利用各段的運動規(guī)律和牛頓第二定律求解。由題中圖象所給的信息可知,當外力F等于3N時,物塊做勻加速直線運動,由牛頓第二定律得F1-μmg=ma,由圖象可得F1=3N,a=ΔvΔt=4-04-2m/s2=2m/s2;當外力等于2N時,物塊做勻速運動,則F2=μmg,其中F2=2N;將兩式聯(lián)立解得m=0.5kg,μ=0.4。

7.如圖所示,清洗樓房光滑玻璃的工人常用一根繩索將自己懸在空中,工人及其裝備的總重量為G,且視為質點。懸繩與豎直墻壁的夾角為α,懸繩對工人的拉力大小為F1,墻壁對工人的彈力大小為F2,則導學號96930619()

A.F1=Gsinα

B.F2=Gtanα

C.若工人緩慢下移,增加懸繩的長度,但F1與F2的合力不變

D.若工人緩慢下移,增加懸繩的長度,則F1減小,F(xiàn)2增大

答案:BC

解析:作出人的受力圖如圖所示

可得F1=Gcosα

F2=Gtanα

當增加懸繩長度,α減小

F1與F2均減小

F1與F2的合力始終等于重力,綜上所述B、C正確。

8.如圖a所示,一輕質彈簧的下端固定在水平面上,上端放置一物體(物體與彈簧不連接),初始時物體處于靜止狀態(tài)。現(xiàn)用豎直向上的拉力F作用在物體上,使物體開始向上做勻加速運動,拉力F與物體位移x的關系如圖b所示(g=10m/s2),則正確的結論是導學號96930620()

A.物體與彈簧分離時,彈簧處于壓縮狀態(tài)

B.物體的加速度大小為5m/s2

C.物體的質量為2kg

D.彈簧的勁度系數(shù)為7.5N/cm

答案:BC

解析:以物體為研究對象,由牛頓第二定律并結合圖象得

10+4k-mg=ma

30-mg=ma

又4k=mg

由以上三式解得m=2kg

a=5m/s2k=5N/cm

所以B、C正確,D錯誤。

由題意知,物體與彈簧分離時,彈簧處于自然伸長狀態(tài),A錯誤。

9.如圖所示,某一纜車沿著坡度為30°的山坡以加速度a上行,在纜車中放一個與山坡表面平行的斜面,斜面上放一個質量為m的小物塊,小物塊相對斜面靜止(設纜車保持豎直狀態(tài)運行),則導學號96930621()

A.小物塊受到的摩擦力方向平行斜面向下

B.小物塊受到的滑動摩擦力大小為ma

C.小物塊受到的靜摩擦力大小為12mg+ma

D.小物塊受到斜面的彈力大小為32mg

答案:CD

解析:以木塊為研究對象,分析受力情況:木塊受重力mg、斜面的支持力N和靜摩擦力f,f沿斜面向上,故A錯誤;根據(jù)牛頓第二定律得:f-mgsin30°=ma,解得,f=12mg+ma,方向平行斜面向上,故C正確,B錯誤;小物塊受到的支持力等于重力垂直于斜面的分力;故N=mgcos30°=3mg2;故D正確。

10.如圖所示,傳送帶的水平部分長為L,傳動速率為v,在其左

端無初速度釋放一小木塊,若木塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為μ,則木塊從左端運動到右端的時間可能是導學號96930647()

A.Lv+v2μgB.Lv

C.2LμgD.2Lv

答案:ACD

解析:因木塊運動到右端的過程不同,對應的時間也不同,若一直勻加速至右端,則L=12μgt2,可得t=2Lμg,C正確;若一直加速到右端的速度恰好與傳送帶速度v相等,則L=0+v2t,可得t=2Lv,D正確;若先勻加速到傳送帶速度v,再勻速到右端,則v22μg+v(t-vμg)=L,可得t=Lv+v2μg,A正確;木塊不可能一直勻速至右端,B錯誤。

第Ⅱ卷(非選擇題共60分)

二、填空題(共3小題,共16分。把答案直接填在橫線上)

11.(4分)在“探究加速度與力、質量的關系”實驗時,已提供了小車,一端附有定滑輪的長木板、紙帶、帶小盤的細線、刻度尺、天平、導線。為了完成實驗,還須從下圖中選取實驗器材,其名稱是____(漏選或全選得零分);并分別寫出所選器材的作用_____。導學號96930622

答案:學生電源、電磁打點計時器、鉤碼、砝碼(或電火花計時器、鉤碼、砝碼)學生電源為電磁打點計時器提供交流電源;電磁打點計時器(電火花計時器)記錄小車運動的位置和時間;鉤碼用以改變小車的質量;砝碼用以改變小車受到拉力的大小,還可以用于測量小車質量。

解析:電磁打點計時器用來打點計時,以便測定加速度,要配備4~6V學生電源(交流電源)為其供電,通過改變砝碼個數(shù)來改變拉力大小;鉤碼放在小車上來調節(jié)小車質量。也可用電火花計時器來代替學生電源和電磁打點計時器,因為電火花計時器使用220V交流電,不使用學生電源。

12.(6分)某實驗小組利用圖1所示的裝置進行“探究加速度與合外力的關系”的實驗。導學號96930623

(1)在實驗中必須將長木板右端墊高,目的是,當不掛鉤碼時小車能勻速運動時,表明已調好。

(2)為了減小誤差,每次實驗必須通過改變鉤碼的個數(shù)來改變小車所受合外力,獲取多組數(shù)據(jù)。若小車質量為400g,實驗中每次所用的鉤碼總質量范圍應選_____組會比較合理。(填選項前的字母)

A.10g~40gB.200g~400gC.1000g~2000g

(3)圖2中給出的是實驗中獲取的紙帶的一部分:1、2、3、4、5是計數(shù)點,每相鄰兩計數(shù)點間還有4個打點未標出,由該紙帶可求得小車的加速度a=___。(計算結果保留三位有效數(shù)字)

(4)改變鉤碼的個數(shù)重復實驗,得到加速度a與合外力F的關系如圖3所示,分析線段OA,可得出實驗結論是________。

答案:(1)平衡摩擦力(2)A(3)1.11m/s2(4)在質量不變的條件下,加速度與合外力成正比

解析:(1)實驗中將長木板右端墊高,是為了平衡摩擦力。

(2)為減少實驗誤差,應滿足M?m,所以應選A組鉤碼。

(3)a=x35-x134T2=1.11m/s2

(4)由圖3可知,加速度與合外力成正比。

13.(6分)在探究加速度與物體所受合外力和質量間的關系時,采用如圖所示的實驗裝置,小車及車中的砝碼質量用M`表示,沙桶質量用m表示,小車的加速度可由小車后拖動的紙帶由打點計時器打出的點計算出:導學號96930624

(1)保持小車受力不變,測量不同質量的小車在這個力作用下的加速度。某次實驗中打出如圖乙所示的紙帶(打點計時器電源的頻率為50Hz),則這個加速度值a=_____m/s2。

(2)一組同學在先保持沙桶質量一定,探究加速度與質量的關系,以下做法錯誤的是()

A.平衡摩擦力時,應將沙桶用細繩通過定滑輪系在小車上

B.每次改變小車的質量時,不需要重新平衡摩擦力

C.實驗時,先放開小車,再接通打點計時器電源

D.小車運動的加速度可用天平測出m以及小車質量M,直接用公式a=mg/M求出

(3)在保持小車及車中的砝碼質量M一定,探究加速度與所受合外力的關系時,詹詹和彭彭二位同學得到的a―F關系分別如下圖丙、丁所示(a是小車的加速度,F(xiàn)是細線作用于小車的拉力)。其原因分別是:

丙圖:__________________________________

丁圖:__________________________________

答案:(1)0.8(2)ACD(3)平衡摩擦力時傾角過大;傾角過小或沒有平衡摩擦

解析:(1)a=Δs2T2=?3.53-1.93?×10-22×0.12m/s2

=0.8m/s2

(2)根據(jù)實驗原理及操作步驟可知選項B正確,A、C、D錯誤。

(3)由丙圖可知,F(xiàn)=0時,a不為零,說明平衡摩擦力時傾角過大。由丁圖可知,F(xiàn)增大到一定值時才產生加速度a,說明沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不夠。

三、論述、計算題(本題共4小題,共44分。解答應寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟,只寫出最后答案不能得分,有數(shù)值計算的題,答案中必須明確寫出數(shù)值和單位)

14.(10分)如圖所示,傾角為θ=37°的光滑斜面體固定在一個小車上,小車與斜面體的總質量為M=2kg,斜面體上有一個質量m=0.5kg的小物塊,小車放在光滑的水平桌面上,小車與一平行于桌面的細繩相連,繩的另一端跨過一不計摩擦的輕質定滑輪掛一個物塊質量為m0,桌子固定于水平地面上。若把物塊m0由靜止釋放(已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2)求:m0質量為多大時,物塊m與斜面體恰好相對靜止?導學號96930625

答案:m0=7.5kg

解析:根據(jù)牛頓第二定律,對m0有:m0g-T=m0a

對m和M整體:T=(m+M)a

對m:mgtanθ=ma

解得:m0=?M+m?gtan37°g-a

代數(shù)解得:m0=7.5kg

15.(10分)如圖所示,固定光滑細桿與地面成一定傾角,在桿上套有一個光滑小環(huán),小環(huán)在沿桿方向的推力F作用下向上運動,推力F與小環(huán)速度v隨時間變化規(guī)律如圖所示,取重力加速度g=10m/s2。求:導學號96930626

(1)小環(huán)的質量m;

(2)細桿與地面間的傾角α。

答案:(1)1kg(2)30°

解析:由v-t圖象可解得:a=vt=12m/s2,前2s內,由牛頓第二定律得:F1-mgsinα=ma

2s后滿足:F2=mgsinα代入數(shù)據(jù)解得:m=1kg,α=30°。

16.(11分)如圖所示,一小轎車從高為10m、傾角為37°的斜坡頂端從靜止開始向下行駛,當小轎車到達底端時進入一水平面,在距斜坡底端115m的地方有一池塘,發(fā)動機在斜坡上產生的牽引力為2×103N,在水平地面上調節(jié)油門后,發(fā)動機產生的牽引力為1.4×104N,小轎車的質量為2t,小轎車與斜坡及水平地面間的動摩擦因數(shù)均為0.5(g取10m/s2)。求:導學號96930627

(1)小轎車行駛至斜坡底端時的速度;

(2)為使小轎車在水平地面上行駛而不掉入池塘,在水平地面上加速的時間不能超過多少?(轎車在行駛過程中不采用剎車裝置)

答案:(1)10m/s(2)5s

解析:(1)小轎車在斜坡上行駛時,由牛頓第二定律得

F1+mgsin37°-μmgcos37°=ma1

代入數(shù)據(jù)得斜坡上小轎車的加速度a1=3m/s2

由v21=2a1x1=2a1h/sin37°

得行駛至斜坡底端時的速度v1=10m/s。

(2)在水平地面上加速時F2-μmg=ma2

代入數(shù)據(jù)得a2=2m/s2

關閉油門后減速μmg=ma3,代入數(shù)據(jù)得a3=5m/s2

關閉油門時轎車的速度為v2,

v22-v212a2+v222a3=x2

得v2=20m/s,t=v2-v1a2=5s

即在水平地面上加速的時間不能超過5s。

17.(13分)(石家莊市高一上學期期末)如圖甲所示,質量為M=4kg的木板靜止在水平面上,質量m=1kg的小滑塊靜止在木板的右端,可看成質點。已知木板與水平面間的動摩擦因數(shù)為μ1=0.1,小滑塊與木板之間的動摩擦因數(shù)為μ2=0.4,重力加速度g=10m/s2?,F(xiàn)用力F作用在木板M上,F(xiàn)隨時間t變化的關系如圖乙所示,求:導學號96930628

(1)t=1s時,小滑塊和木板的速度大小;

(2)為使小滑塊不從木板上滑落下來,木板的最小長度。

答案:(1)4m/s5m/s(2)0.75m

解析:(1)對小滑塊:a1=μ2g=4m/s2

對木板:第1s內,

a2=F1-μ2mg-μ1?M+m?gM=5m/s2

第2s內,a3=F2-μ2mg-μ1?M+m?gM=2m/s2

t=1s時,小滑塊的速度vm=a1t=4m/s

木板的速度vM=a2t=5m/s

(2)由于a3

a1t+a1Δt=a2t+a3Δt

解得:Δt=0.5s

滑塊與木板在1.5s時,保持相對靜止,0~1.5s內:

木板的位移s2=12a2t2+a2tΔt+12a3Δt2=5.25m

滑塊的位移為s1=12a1t2+a1tΔt+12a1Δt2=4.5m

木板的最小長度L=s2-s1=0.75m

高一物理必修一公式

1高一物理必修一公式:質點的運動

1、速度Vt=Vo+at 2.位移s=Vot+at?/2=V平t= Vt/2t

3.有用推論Vt?-Vo?=2as

4.平均速度V平=s/t(定義式)

5.中間時刻速度Vt/2=V平=(Vt+Vo)/2

6.中間位置速度Vs/2=√[(Vo?+Vt?)/2]

7.加速度a=(Vt-Vo)/t {以Vo為正方向,a與Vo同向(加速)a>0;反向則aF2)

2.互成角度力的合成:

F=(F12+F22+2F1F2cosα)1/2(余弦定理) F1⊥F2時:F=(F12+F22)1/2

3.合力大小范圍:|F1-F2|≤F≤|F1+F2|

4.力的正交分Fx=Fcosβ,Fy=Fsinβ(β為合力與x軸之間的夾角tgβ=Fy/Fx)

注:(1)力(矢量)的合成與分解遵循平行四邊形定則;

(2)合力與分力的關系是等效替代關系,可用合力替代分力的共同作用,反之也成立;

(3)除公式法外,也可用作圖法求解,此時要選擇標度,嚴格作圖;

(4)F1與F2的值一定時,F1與F2的夾角(α角)越大,合力越小;

(5)同一直線上力的合成,可沿直線取正方向,用正負號表示力的方向,化簡為代數(shù)運算.

2高一物理必修一公式:自由落體

1.初速度V_o =0 2.末速度V_t = g t

3.下落高度h=gt2 / 2(從V_o 位置向下計算)

4.推論V t2 = 2gh

注:(1)自由落體運動是初速度為零的勻加速直線運動,遵循勻變速度直線運動規(guī)律。

(2)a=g=9.8≈10m/s2 重力加速度在赤道附近較小,在高山處比平地小,方向豎直向下。

3高一物理必修一公式:動力學(運動和力)

1.牛頓第一運動定律(慣性定律):物體具有慣性,總保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài),直到有外力迫使它改變這種狀態(tài)為止

2.牛頓第二運動定律:F合=ma或a=F合/ma{由合外力決定,與合外力方向一致}

3.牛頓第三運動定律:F=-F′{負號表示方向相反,F、F′各自作用在對方,平衡力與作用力反作用力區(qū)別,實際應用:反沖運動}

4.共點力的平衡F合=0,推廣 {正交分解法、三力匯交原理}

5.超重:FN>G,失重:FN

1986072