模块复习课教科版高中物理必修一复习讲义Word格式文档下载.docx
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v=gt
(2)位移公式:
h=
gt2
(3)速度—位移关系式:
v2=2gh
12.对xt图像的理解:
(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速度的大小.
②图线上某点切线的斜率正负表示速度的方向.
13.对vt图像的理解
反映了做直线运动的物体速度随时间变化的规律.
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)图线与坐标轴围成的“面积”的意义:
①图线与坐标轴围成的“面积”表示位移的大小.
②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.
14.追及与相遇问题的概述:
当两个物体在同一直线上运动时,由于两物体的运动情况不同,所以两物体之间的距离会不断发生变化,两物体间距越来越大或越来越小,这时就会涉及追及、相遇和避免碰撞等问题.
15.追及问题的两类情况:
(1)若后者能追上前者,则追上时,两者处于同一位置;
(2)若后者追不上前者,则当后者的速度与前者的速度相等时,两者相距最近.
二、力
1.力的概念:
物体与物体之间的相互作用.
2.力的作用效果:
使物体发生形变;
改变物体的运动状态.
3.重力:
由于地球的吸引而使物体受到的力,大小:
G=mg,方向:
总是竖直向下.
4.弹力:
(1)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力的作用.
(2)产生的条件:
①两物体相互接触;
②发生弹性形变.
(3)方向:
与物体形变方向相反.
5.胡克定律:
(1)内容:
弹簧的弹力的大小F跟弹簧伸长(或缩短)的长度x成正比.
(2)表达式:
F=kx,①k是弹簧的劲度系数,单位为:
N/m;
k的大小由弹簧自身性质决定.②x是弹簧长度的变化量,不是弹簧形变以后的长度.
6.摩擦力:
(1)产生:
相互接触且发生形变的粗糙物体间,有相对运动或相对运动趋势时,在接触面上所受的阻碍相对运动或相对运动趋势的力.
(2)产生条件:
①接触面粗糙
②接触面间有弹力
③物体间有相对运动或相对运动趋势.
(3)大小:
①滑动摩擦力f=μN;
②静摩擦力:
与外力有关,范围:
0<
f≤fmax
(4)方向:
与相对运动或相对运动趋势方向相反.
(5)作用效果:
阻碍物体间的相对运动或相对运动趋势.
7.合力与分力:
如果一个力产生的效果跟几个力共同作用的效果相同,这个力就叫那几个力的合力,那几个力就叫这个力的分力.
(2)关系:
合力和分力是一种等效替代关系.
8.共点力:
作用在物体的同一点,或作用线的延长线交于一点的力.
9.力的运算法则
(1)平行四边形定则:
求互成角度的两个力的合力,可以用表示这两个力的线段为邻边作平行四边形,这两个邻边之间的对角线就表示合力的大小和方向.
(2)三角形定则:
把两个力(或矢量)首尾相连从而求出合力(或合矢量)的方法.
10.力的分解方法:
①按力产生的效果分解;
②正交分解.
三、牛顿运动定律:
1.牛顿第一定律:
一切物体总保持匀速直线运动或静止状态,除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态.
(2)意义:
①揭示了物体的固有属性:
一切物体都有惯性,因此牛顿第一定律又叫惯性定律.
②揭示了力与运动的关系:
力不是维持物体运动状态的原因,而是改变物体运动状态的原因,即产生加速度的原因.
2.惯性:
物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质.
(2)表现:
物体不受外力作用时,其惯性表现在保持静止或匀速直线运动状态;
物体受外力作用时,其惯性表现在反抗运动状态的改变.
(3)量度:
质量是惯性大小的唯一量度,质量大的物体惯性大,运动状态不易改变;
质量小的物体惯性小,运动状态容易改变.
3.牛顿第三定律:
两物体之间的作用力与反作用力总是大小相等,方向相反,作用在同一条直线上.
F=-F′
4.牛顿第二定律:
物体加速度的大小跟它受到的作用力成正比,跟物体的质量成反比,加速度的方向跟作用力的方向相同.
F=ma
(3)适用范围:
①牛顿第二定律只适用于惯性参考系,即相对于地面静止或匀速直线运动的参考系.
②牛顿第二定律只适用于宏观物体(相对于分子、原子等)、低速运动(远小于光速)的情况.
5.两类动力学问题:
(1)已知受力确定运动情况;
(2)已知运动确定受力情况.
6.解决两类基本问题的思路:
以加速度为桥梁,由运动学公式和牛顿第二定律列方程求解.
7.单位制:
(1)单位制由基本单位和导出单位共同组成.
(2)力学单位制中的基本单位有:
米、千克、秒;
(3)导出单位有牛顿、米/秒、米/秒2等.
8.超重和失重:
(1)视重:
物体对悬挂物的拉力或对支持物的压力称为视重.
(2)超重:
物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力大于物体所受的重力的现象.
(3)失重:
物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力小于物体所受的重力的现象.
(4)完全失重:
物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力等于零的现象.
四、物体的平衡:
1.共点力作用下物体的平衡:
(1)平衡状态:
物体处于静止或匀速直线运动的状态.
(2)共点力的平衡条件:
F合=0或者
2.共点力平衡的几条推论:
(1)二力平衡:
如果物体在两个力作用下处于平衡状态,这两个力必定大小相等,方向相反,作用在同一条直线上.
(2)三力平衡:
如果物体在三个共点力作用下处于平衡状态,其中任意两个力的合力一定与第三个力大小相等,方向相反.
(3)多力平衡:
如果物体受多个力作用处于平衡状态,其中任意一个力一定与其余力的合力大小相等,方向相反.
[易错易混辨析]
1.研究物体的运动时,只能选地面或相对地面静止的物体作为参考系.
(×
)
[提示] 参考系的选取是任意的.
2.研究体操运动员的比赛动作时,不能把运动员看作质点.(√)
3.作息时间表中“早读7:
30-8:
15”中的“7:
30”指的是时间.(×
[提示] “7:
30”指的是某一时刻,“作息时间表”应该为“作息时刻表”.
4.高速公路上的限速标志上的数值是指平均速度.(×
5.物体的速度很大,加速度不可能为零.(×
[提示] 物体做速度很大的匀速直线运动,加速度为零.
6.甲的加速度a甲=2m/s2,乙的加速度a2=-2m/s2,则a甲>
a乙.(×
[提示] 矢量的正负表示方向,不表示大小.
7.匀变速直线运动是加速度均匀变化的运动.(×
[提示] 匀变速运动是加速度不变的运动.
8.匀变速直线运动的位移是均匀增加的.(×
[提示] 匀变速直线运动的位移与时间是二次函数关系.
9.在匀变速直线运动中,中间时刻的速度一定小于这段时间内位移中点的速度.(√)
10.物体由某高度静止下落一定做自由落体运动.(×
[提示] 自由落体运动是指物体在只受重力作用下,由静止开始的运动.
11.无论是xt图像还是vt图像都只能描述直线运动.(√)
12.vt图像中两条图线的交点表示两物体相遇.(×
[提示] vt图像中两条图线的交点表示两物体在该时刻瞬时速度相同.
13.两物体在追及过程中,物体之间的距离总是逐渐减小.(×
[提示] 当v前>
v后时间距会逐渐增大,当v前<
v后时间距会逐渐减小.
14.物体所受的弹力方向与自身的形变方向相同.(√)
15.轻绳、轻杆的弹力方向一定沿绳、杆的方向.(×
[提示] 轻杆上的弹力不一定沿杆.
16.运动的物体不可能受到静摩擦力的作用.(×
[提示] 静摩擦力产生于两个存在相对运动趋势的接触物体之间,与物体是否运动无关.
17.合力与分力是等效替代的关系.(√)
18.互成角度的两个力的合力一定大于每一个力.(×
19.物体沿光滑斜面下滑时,受到重力、支持力和下滑力的作用.(×
[提示] 物体不受下滑力的作用,其仅仅是重力产生的效果.
20.若三个力F1、F2、F3平衡,将F1转动90°
时,三个力的合力大小为
F1.(√)
21.物体不受外力时一定处于静止状态.(×
[提示] 平衡状态包括静止状态和匀速直线运动状态.
22.物体速度为零,物体一定处于平衡状态.(×
[提示] 平衡状态是指a=0的状态,与v无关.
23.人在松软的的土地上下陷时,人对地面的压力大于地面对人的支持力.(×
[提示] 作用力和反作用力总是大小相等.
24.对静止在光滑水平面上的物体施加一个水平力,施力瞬间,物体立即获得加速度.(√)
25.物理公式不仅确定了物理量之间的数量关系,同时也确定了物理量间的单位关系.(√)
26.减速上升的升降机内的物体,其对地板的压力大于重力.(×
[提示] 减速上升时,物体处于失重状态,物体对地板的压力小于重力.
27.加速度大小等于g的物体处于完全失重状态,此时的重力为零.
[提示] 完全失重状态下,重力大小并不改变.
28.物体处于超重或失重状态,完全由物体的加速度决定,与速度方向无关.(√)
29.整体法和隔离法是选取研究对象的方法.(√)
30.求物体之间的相互作用力应采用隔离法.(√)
[提示] 整体法常用来求系统的外力,而求系统内各部分间作用力应采用隔离法.
[高考真题感悟]
1.(多选)如图,柔软轻绳ON的一端O固定,其中间某点M拴一重物,用手拉住绳的另一端N.初始时,OM竖直且MN被拉直,OM与MN之间的夹角为α(α>
).现将重物向右上方缓慢拉起,并保持夹角α不变.在OM由竖直被拉到水平的过程中( )
A.MN上的张力逐渐增大
B.MN上的张力先增大后减小
C.OM上的张力逐渐增大
D.OM上的张力先增大后减小
AD [设重物的质量为m,绳OM中的张力为TOM,绳MN中的张力为TMN.开始时,TOM=mg,TMN=0.由于缓慢拉起,则重物一直处于平衡状态,两绳张力的合力与重物的重力mg等大、反向.
如图所示,已知角α不变,在绳MN缓慢拉起的过程中,角β逐渐增大,则角(α-β)逐渐减小,但角θ不变,在三角形中,利用正弦定理得:
,
(α-β)由钝角变为锐角,则TOM先增大后减小,选项D正确;
同理知
,在β由0变为
的过程中,TMN一直增大,选项A正确.]
2.(2017·
全国丙卷·
T17)一根轻质弹性绳的两端分别固定在水平天花板上相距80cm的两点上,弹性绳的原长也为80cm.将一钩码挂在弹性绳的中点,平衡时弹性绳的总长度为100cm;
再将弹性绳的两端缓慢移至天花板上的同一点,则弹性绳的总长度变为(弹性绳的伸长始终处于弹性限度内)( )
A.86cm B.92cm
C.98cmD.104cm
B [轻质弹性绳的两端分别固定在相距80cm的两点上,钩码挂在弹性绳的中点,平衡时弹性绳的总长度为100cm,以钩码为研究对象,受力如图所示,由胡克定律F=k(l-l0)=0.2k,由共点力的平衡条件和几何知识得F=
;
再将弹性绳的两端缓慢移至天花板上的同一点,设弹性绳的总长度变为l′,由胡克定律得F′=k(l′-l0),由共点力的平衡条件F′=
,联立上面各式解得l′=92cm,选项B正确.]
3.(2017·
全国甲卷·
T16)如图,一物块在水平拉力F的作用下沿水平桌面做匀速直线运动.若保持F的大小不变,而方向与水平面成60°
角,物块也恰好做匀速直线运动.物块与桌面间的动摩擦因数为( )
A.2-
B.
C.
D.
C [设物块的质量为m.据平衡条件及摩擦力公式有
拉力F水平时,F=μmg①
拉力F与水平面成60°
角时,Fcos60°
=μ(mg-Fsin60°
)②
联立①②式解得μ=
.故选C.]
4.(2016·
全国卷Ⅲ·
T17)如图,两个轻环a和b套在位于竖直面内的一段固定圆弧上;
一细线穿过两轻环,其两端各系一质量为m的小球.在a和b之间的细线上悬挂一小物块.平衡时,a、b间的距离恰好等于圆弧的半径.不计所有摩擦.小物块的质量为( )
A.
B.
m
C.mD.2m
C [如图所示,由于不计摩擦,线上张力处处相等,且轻环受细线的作用力的合力方向指向圆心.由于a、b间距等于圆弧半径,则∠aOb=60°
,进一步分析知,细线与aO、bO间的夹角皆为30°
.取悬挂的小物块研究,悬挂小物块的细线张角为120°
,由平衡条件知,小物块的质量与小球的质量相等,即为m.故选项C正确.]
5.(2016·
全国卷Ⅰ·
T21)(多选)甲、乙两车在平直公路上同向行驶,其vt图像如图所示.已知两车在t=3s时并排行驶,则( )
A.在t=1s时,甲车在乙车后
B.在t=0时,甲车在乙车前7.5m
C.两车另一次并排行驶的时刻是t=2s
D.甲、乙车两次并排行驶的位置之间沿公路方向的距离为40m
BD [由题图知,甲车做初速度为0的匀加速直线运动,其加速度a甲=10m/s2.乙车做初速度v0=10m/s、加速度a乙=5m/s2的匀加速直线运动.3s内甲、乙车的位移分别为:
x甲=
a甲t
=45m
x乙=v0t3+
a乙t
=52.5m
由于t=3s时两车并排行驶,说明t=0时甲车在乙车前,Δx=x乙-x甲=7.5m,选项B正确;
t=1s时,甲车的位移为5m,乙车的位移为12.5m,由于甲车的初始位置超前乙车7.5m,则t=1s时两车并排行驶,选项A、C错误;
甲、乙车两次并排行驶的位置之间沿公路方向的距离为52.5m-12.5m=40m,选项D正确.]
6.(2016·
T19)(多选)如图,一光滑的轻滑轮用细绳OO′悬挂于O点;
另一细绳跨过滑轮,其一端悬挂物块a,另一端系一位于水平粗糙桌面上的物块b.外力F向右上方拉b,整个系统处于静止状态.若F方向不变,大小在一定范围内变化,物块b仍始终保持静止,则( )
A.绳OO′的张力也在一定范围内变化
B.物块b所受到的支持力也在一定范围内变化
C.连接a和b的绳的张力也在一定范围内变化
D.物块b与桌面间的摩擦力也在一定范围内变化
BD [因为物块b始终保持静止,所以绳OO′的张力不变,连接a和b的绳的张力也不变,选项A、C错误;
拉力F大小变化,F的水平分量和竖直分量都发生变化,由共点力的平衡条件知,物块b受到的支持力和摩擦力在一定范围内变化,选项B、D正确.]
7.(2016·
全国卷Ⅱ·
T14)质量为m的物体用轻绳AB悬挂于天花板上.用水平向左的力F缓慢拉动绳的中点O,如图所示.用T表示绳OA段拉力的大小,在O点向左移动的过程中( )
A.F逐渐变大,T逐渐变大
B.F逐渐变大,T逐渐变小
C.F逐渐变小,T逐渐变大
D.F逐渐变小,T逐渐变小
A [以O点为研究对象,受力如图所示,当用水平向左的力缓慢拉动O点时,则绳OA与竖直方向的夹角变大,由共点力的平衡条件知F逐渐变大,T逐渐变大,选项A正确.]
8.(2017·
T25)如图,两个滑块A和B的质量分别为mA=1kg和mB=5kg,放在静止于水平地面上的木板的两端,两者与木板间的动摩擦因数均为μ1=0.5;
木板的质量为m=4kg,与地面间的动摩擦因数为μ2=0.1.某时刻A、B两滑块开始相向滑动,初速度大小均为v0=3m/s.A、B相遇时,A与木板恰好相对静止.设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取重力加速度大小g=10m/s2.求:
(1)B与木板相对静止时,木板的速度;
(2)A、B开始运动时,两者之间的距离.
[解析]
(1)滑块A和B在木板上滑动时,木板也在地面上滑动.设A、B和木板所受的摩擦力大小分别为f1、f2和f3,A和B相对于地面的加速度大小分别为aA和aB,木板相对于地面的加速度大小为a1,在物块B与木板达到共同速度前有
f1=μ1mAg①
f2=μ1mBg②
f3=μ2(m+mA+mB)g③
由牛顿第二定律得
f1=mAaA④
f2=mBaB⑤
f2-f1-f3=ma1⑥
设在t1时刻,B与木板达到共同速度,其大小为v1,由运动学公式有
v1=v0-aBt1⑦
v1=a1t1⑧
联立①②③④⑤⑥⑦⑧式,代入已知数据得
v1=1m/s⑨
(2)在t1时间间隔内,B相对于地面移动的距离为
sB=v0t1-
aBt
⑩
设在B与木板达到共同速度v1后,木板的加速度大小为a2,
对于B与木板组成的体系,由牛顿第二定律有
f1+f3=(mB+m)a2⑪
由①②④⑤式知,aA=aB;
再由⑦⑧式知,B与木板达到共同速度时,A的速度大小也为v1,但运动方向与木板相反.由题意知,A和B相遇时,A与木板的速度相同,设其大小为v2,设A的速度大小从v1变到v2所用的时间为t2,则由运动学公式,对木板有
v2=v1-a2t2⑫
对A有
v2=-v1+aAt2⑬
在t2时间间隔内,B(以及木板)相对地面移动的距离为
s1=v1t2-
a2t
⑭
在(t1+t2)时间间隔内,A相对地面移动的距离为
sA=v0(t1+t2)-
aA(t1+t2)2⑮
A和B相遇时,A与木板的速度也恰好相同,因此A和B开始运动时,两者之间的距离为
s0=sA+s1+sB⑯
联立以上各式,并代入数据得
s0=1.9m
(也可用如图所示的速度—时间图线求解)
[答案]
(1)1m/s
(2)1.9m
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