物理必修一讲解.docx
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物理必修一讲解
第一章
第一节质点参考系和坐标系
1.质点:
用来代替物体的有质量而没有形状和大小的点。
2.质点是一个理想模型,实际并不存在。
但不同于几何中的点
3.视作质点的条件:
物体的大小和形状对所研究的问题的影响可忽略不计。
例1:
在下述问题中,能够把研究对象当作质点的是()
A.研究地球绕太阳公转一周所需的时间
B.研究地球的自转运动
C.研究在平直公路上飞驰的汽车的速度
D.研究火车通过长江大桥所需的时间
E.正在进行花样溜冰的运动员
F.研究比赛时乒乓球的旋转
参考系:
定义:
为了描述一个物体的运动而选定的用来作为参考的物体。
例:
甲、乙、丙三架观光电梯,甲中乘客看一高楼在向下运动;乙中乘客看甲在向下运动;丙中乘客看甲、乙都在向上运动,由此可判断这三架电梯相对于地面的运动情况可能是(CD)
A.甲向下、乙向下、丙向下B.甲向下、乙向下、丙向上
C.甲向上、乙向上、丙向上D.甲向上、乙向上、丙向下
第二节 时间和位移
路程和位移
路程
物体运动轨迹的长度。
位移
表示物体(质点)的位置变化。
从初位置到末位置作一条有向线段表示位移。
矢量和标量
矢量
既有大小又有方向。
标量
只有大小没有方向。
直线运动的位置和位移
公式:
Δx=x1-x2
1.下列关于位移和路程的说法中,正确的是()
A.位移的大小和路程总是相等,但位移是矢量,路程是标量
B.位移描述直线运动,路程描述曲线运动
C.位移取决于始末位置,路程取决于实际运动路线
D.运动物体的路程总大于位移
2.一个质点在x轴上运动,各个时刻的位置如下表(质点在每一秒内都做单向直线运动)
时刻
0
1
2
3
4
位置坐标/m
0
5
-4
-1
-7
(1)几秒内位移最大
A。
1s内 B。
2s内 C。
3s内 D。
4s内
(2)第几秒内位移最大( )
A。
第1s内 B。
第2s内 C。
第3s内 D。
第4s内
(3)几秒内的路程最大( )
A。
1s内 B。
2s内 C。
3s内 D。
4s内
(4)第几秒内的路程最大( )
A。
第1s内 B。
第2s内 C。
第3s内 D。
第4s内
3.某人沿着半径为R的水平圆形跑道跑了1.75圈时,他的( )
A。
路程和位移的大小均为3.5πR B。
路程和位移的大小均为R
C。
路程为3.5πR、位移的大小为
D。
路为0.5πR、位移的大小为
第3节运动快慢的描述--速度
平均速度和瞬时速度
平均速度
物体在时间间隔内的平均快慢程度。
瞬时速度
时间间隔非常非常小,在这个时间间隔内的平均速度。
速率
瞬时速度的大小。
1.如图所示为一物体做直线运动的-t图象,初速度为0,末速度为t,则物体在时间t1内的平均速度为:
()
(A)
=
;(B)
>
;(C)
<
;(D)无法判断。
翰林汇
2.甲和乙两个物体在同一直线上运动,它们的
速度—时间图象分别如图2-1中的a和b所示。
在t1时刻()
A.它们的运动方向相同B.它们的运动方向相反
C.甲的速度比乙的速度大D.乙的速度比甲的速度大
3.在图2-3所示的速度图象中,图线1、2分别表示质点A、B运动速度和时间的函数关系,v01、v02表示A、B质点各自运动的初速度,vt1、vt2分别表示它们在t′时刻的速度。
那么,由图中可知()
A.v01>v02
B.v01<v02
C.vt1>vt2
D.vt1<vt2
4.一个运动员在百米赛跑中,测得他在50m处的瞬时速度是6m/s,16s末到达终点时的瞬时速度是7.5m/s,则运动员在全程内的平均速度大小是()
A.6m/sB.6.25m/sC.6.75m/sD.7.5m/s
5.A、B两个物体在同一直线上做匀变速直线运动,
它们的速度图象如图2-2所示,则()
A.A、B两物体运动方向一定相反
B.开头4s内A、B两物体的位移相同
C.t=4s时,A、B两物体的速度相同
D.A物体的加速度比B物体的加速度大
6.匀变速直线运动v-tl图像
7.有A,B两个物体都做匀速直线运动,A物体运动的位移和时间比值比B物体的位移和时间比值小,则A物体运动比B物体运动(填快,慢).速度是反映物体运动程度的物理量.
翰林汇
8.根据下图中的s-t图线填空。
(1)物体在4s-8s内速度是______;发生的位移是______。
(2)物体在8s-10s内做______运动;速度是_______。
(3)物体在10s-12s内速度是_______;发生的位移是______。
(4)物体在0s-10s内的位移是______;0s-12s内的位移是______。
第四节 实验:
用打点计时器测速度
1.运动的物体带动纸带被打点计时器打上一系列的点,这些点的距离不一定相等,但这些点能说明(abcd)
A运动物体在一段时间内的位移
B运动物体在一段时间内的运动快慢
C运动物体在某时刻的位置
D运动物体的运动性质
2在探究小车速度随时间变化规律的实验中,下列哪些器材是本实验必须的?
___
①打点计时器②天平③低压直流电源④细绳⑤纸带⑥小车⑦钩码⑧秒表⑨一端有滑轮的长木板
(①④⑤⑥⑦⑨)达到实验目的还需器材是:
(低压交流电源刻度尺)
5速度变化快慢的描述——加速度
课堂训练
如图1-5-3是某质点做直线运动的vt图象,从图上求出各段的速度变化及加速度.
图1-5-3
第二章
第一节匀变速直线运动的速度与时间的关系
匀变速直线运动
沿着一条直线,且加速度不变的运动。
速度与时间的关系式
速度公式:
v=v0+at
第三节匀变速直线运动的位移与时间的关系
匀速直线运动的位移
匀变速直线运动的位移
位移公式:
x=v0t+at2/2
第五节匀变速直线运动的位移与速度的关系
公式:
v2-v02=2ax
1.下列说法正确的是()
A.物体运动的速度改变量越大,它的加速度一定越大
B.某时刻物体速度为零,其加速度不一定为零
C.加速度大的物体速度变化一定很大
D.做加速度逐渐减小的变加速运动的物体,其运动速度也逐渐减小
2.n个做匀变速直线运动的物体,在t秒内位移最大的是()
A.加速度最大的物体B.初速度最大的物体
C.末速度最大的物体D.平均速度最大的物体
3.物体从A点静止出发,做匀加速直线运动,紧接着又做匀减速直线运动,到达B点时恰好停止。
在先后两个运动过程中()
A.物体通过的路程一定相等B.两次运动的加速度大小一定相同
C.平均速度一定相等D.所用的时间一定相同
4.物体做匀加速直线运动,已知物体在时间t内的位移为s,由此可求出()
A.物体运动的加速度B.时间t内物体的平均速度
C.时间t的末速度D.物体运动到t/2时的瞬时速度
5.一物体做匀变速直线运动,某时刻速度的大小为4m/s,1s后速度的大小变为10m/s,在这1s内该物体的()
A位移的大小可能小于4mB位移的大小可能大于10m
C加速度的大小可能小于4m/s2D加速度的大小可能大于10m/s2
6.如图所示是物体运动的v-t图象,从t=0开始,对原点的位移最大的时刻是()
A.t1B.t2C.t3D.t4
7.一球由空中自由下落,碰到桌面立刻反弹,则V—t图象为图中的(取向上为正)()
8.火车初速度为10m/s,关闭油门后前进150m,速度减为5m/s,再经过30s,火车前进的距离为()
A.50mB.37.5mC.150mD.43.5m
9.已知长为L的光滑斜面,物体从斜面顶端由静止开始以恒定的加速度下滑,当物体的速度是到达斜面底端速度的一半时,它沿斜面下滑的位移是:
()
A.L/2mB.
L/2mC.L/4mD.
L/4m
10.做匀加速运动的列车出站时,车头经过站台某点O时速度是2m/s,车尾经过O点时的速度是14m/s,则这列列车的中点经过O点时的速度为()
A.10m/sB.11m/s
C.8m/sD.7m/s
11.a、b两个物体从同一地点同时出发,沿同一方向做匀变速直线运动,若初速度不同,加速度相同,则在运动过程中()
①a、b的速度之差保持不变②a、b的速度之差与时间成正比
③a、b的位移之差与时间成正比④a、b的位移之差与时间的平方成正比
A.①④B.①③C.②③D.②④
12.甲、乙两辆汽车速度相等,在同时制动后,均做匀减速运动,甲经3s停止,共前进了36m,乙经1.5s停止,乙车前进的距离为()
A.12mB.18m
C.36mD.27m
13.做匀减速运动的物体经过3s速度为零,已知第3秒内的位移是1m,物体在这3s内的平均速度是()
A.9m/sB.6m/sC.5m/sD.3m/s
14.一辆汽车从车站以初速度为零匀加速直线开去,开出一段时间之后,司机发现一乘客未上车,便紧急刹车做匀减速运动.从启动到停止一共经历t=10s,前进了15m,在此过程中,汽车的最大速度为()
A.1.5m/sB.3m/sC.4m/sD.无法确定
15.一个质点正在做匀加速直线运动,用固定在地面上的照相机对该质点进行闪光照相,闪光时间间隔为1s.分析照片得到的数据,发现质点在第1次、第2次闪光的时间间隔内移动了2m;在第3次、第4次闪光的时间间隔内移动了8m,由此可以求得()
A.第1次闪光时质点的速度B.质点运动的加速度
C.从第2次闪光到第3次闪光这段时间内质点的位移D.质点运动的初速度
16.某同学在研究小车的运动实验中,获得一条点迹清楚的纸带,已知打点计时器每隔0.02s打一个计时点,该同学选A、B、C、D、E、F六个计数点,对计数点进行测量的结果记录在图中,单位是cm。
则B、C、D、E、各点的瞬时速度大小为、、、;小车的加速度大小为。
17.一物体做匀加速直线运动,初速度为0.5m/s,第7s内的位移比第5s内的位移多4m,
求:
(1)物体的加速度
(2)物体在5s内的位移
18.一物体由斜面顶端由静止开始匀加速下滑,最初的3秒内的位移为S1,最后3秒内的位移为S2,若S2—S1=6米,S1:
S2=3:
7,求斜面的长度为多少?
19.客车以20m/s的速度行驶,突然发现同轨前方120m处有一货车正以6m/s的速度匀速前进。
于是客车紧急刹车,以0.8m/s2的加速度匀减速运动,试判断两车是否相撞?
20.甲、乙两车同时开始沿同一直线运动,甲以10m/s的速度匀速行驶,乙车开始时在甲车前面35m处以2m/s2的加速度由静止开始运动,问:
乙车能否追上甲车?
若能,经多长时间追上?
此时甲车的速度为多大?
若不能两车什么时候相距最近,最近距离是多少?
第三章
弹力
巩固训练(出示投影片)
(1)画出下列各静止物体的弹力(接触面光滑)
(2)师生共评:
弹力的方向总跟接触的面垂直,面与面接触,点与面接触,都是垂直于面;点与点的接触要找两接触点的公切面,弹力垂直于这个共切面指向被支持物。
重力
课堂训练
1.关于重力的说法,正确的是()
A.重力就是地球对物体的吸引力
B.只有静止的物体才受到重力
C.同一物体在地球上不论怎么运动都受到重力的作用
D.重力是由于物体受到地球的吸引而产生的
解析:
重力是由于物体受到地球的吸引而产生的,地球对物体的吸引力产生两个效果:
一个效果是吸引力的一部分使物体绕地球转动;另一个效果及另一部分力才是重力,也就是说重力只是吸引力的一部分.重力只决定于地球对物体的作用,而与物体的运动状态无关,也与物体是否受到其他力的作用无关.
答案:
CD
摩擦力
[课堂训练]
用手握住一个油瓶(瓶始终处于竖直方向).下列说法正确的是()
A.瓶中油越多,手必须握得越紧
B.手握得越紧,油瓶受到的摩擦力越大
C.不管手握得有多紧,油瓶受到的摩擦力总是一定的
D.以上说法都正确
答案:
AC
力的分解和合成
综合应用举例
【例6】水平横粱的一端A插在墙壁内,另一端装有一小滑轮B,一轻绳的一端C固定于墙上,另一端跨过滑轮后悬挂一质量m=10kg的重物,∠CBA=30°,如图甲所示,则滑轮受到绳子的作用力为(g=10m/s2)
A.50NB.50
NC.100ND.100
N
解析:
取小滑轮作为研究对象,悬挂重物的绳中的弹力是T=mg=10×10N=100N,故小滑轮受绳的作用力沿BC、BD方向的大小都是100N,分析受力如图(乙)所示.∠CBD=120°,∠CBF=∠DBF,∴∠CBF=60°,⊿CBF是等边三角形.故F=100N。
故选C。
【例7】已知质量为m、电荷为q的小球,在匀强电场中由静止释放后沿直线OP向斜下方运动(OP和竖直方向成θ角),那么所加匀强电场的场强E的最小值是多少?
解析:
根据题意,释放后小球所受合力的方向必为OP方向。
用三角形定则从右图中不难看出:
重力矢量OG的大小方向确定后,合力F的方向确定(为OP方向),而电场力Eq的矢量起点必须在G点,终点必须在OP射线上。
在图中画出一组可能的电场力,不难看出,只有当电场力方向与OP方向垂直时Eq才会最小,所以E也最小,有E=
【例8】轻绳AB总长l,用轻滑轮悬挂重G的物体。
绳能承受的最大拉力是2G,将A端固定,将B端缓慢向右移动d而使绳不断,求d的最大可能值。
解:
以与滑轮接触的那一小段绳子为研究对象,在任何一个平衡位置都在滑轮对它的压力(大小为G)和绳的拉力F1、F2共同作用下静止。
而同一根绳子上的拉力大小F1、F2总是相等的,它们的合力N是压力G的平衡力,方向竖直向上。
因此以F1、F2为分力做力的合成的平行四边形一定是菱形。
利用菱形对角线互相垂直平分的性质,结合相似形知识可得
d∶l=
∶4,所以d最大为
【例9】A的质量是m,A、B始终相对静止,共同沿水平面向右运动。
当a1=0时和a2=0.75g时,B对A的作用力FB各多大?
解析:
一定要审清题:
B对A的作用力FB是B对A的支持力和摩擦力的合力。
而A所受重力G=mg和FB的合力是F=ma。
当a1=0时,G与FB二力平衡,所以FB大小为mg,方向竖直向上。
当a2=0.75g时,用平行四边形定则作图:
先画出重力(包括大小和方向),再画出A所受合力F的大小和方向,再根据平行四边形定则画出FB。
由已知可得FB的大小FB=1.25mg,方向与竖直方向成37o角斜向右上方。
【例10】一根长2m,重为G的不均匀直棒AB,用两根细绳水平悬挂在天花板上,如图所示,求直棒重心C的位置。
解析:
当一个物体受三个力作用而处于平衡状态,如果其中两个力的作用线相交于一点.则第三个力的作用线必通过前两个力作用线的相交点,把O1A和O2B延长相交于O点,则重心C一定在过O点的竖直线上,如图所示由几何知识可知:
BO=AB/2=1mBC=BO/2=0.5m
故重心应在距B端0.5m处。
【例11】如图(甲)所示.质量为m的球放在倾角为α的光滑斜面上,试分析挡板AO与斜面间的倾角β为多大时,AO所受压力最小?
解析:
虽然题目问的是挡板AO的受力情况,但若直接以挡板为研究对象,因挡板所受力均为未知力,将无法得出结论.以球为研究对象,球所受重力产生的效果有两个:
对斜面产生的压力N1、对挡板产生的压力N2,根据重力产生的效果将重力分解,如图(乙)所示,
当挡板与斜面的夹角β由图示位置变化时,N1大小改变但方向不变,始终与斜面垂直,N2的大小和方向均改变,如图(乙)中虚线由图可看出挡板AO与斜面垂直时β=90°时,挡板AO所受压力最小,最小压力N2min=mgsinα。
针对训练
1如图所示.有五个力作用于一点P,构成一个正六边形的两个所示,
邻边和三条对角线,设F3=10N,则这五个力的合力大小为()
A.10(2+
)NB.20N
C.30ND.0
2.关于二个共点力的合成.下列说法正确的是()
A.合力必大于每一个力
B.合力必大于两个力的大小之和
C.合力的大小随两个力的夹角的增大而减小
D.合力可以和其中一个力相等,但小于另一个力
3.如图所示质量为m的小球被三根相同的轻质弹簧a、b、c拉住,c竖直向下a、b、c三者夹角都是120°,小球平衡时,a、b、c伸长的长度之比是3∶3∶1,则小球受c的拉力大小为()
A.mgB.0.5mg
C.1.5mgD.3mg
4.如图所示.物体处于平衡状态,若保持a不变,当力F与水平方向夹角β多大时F有最小值()
A.β=0B.β=
C.β=αD.β=2α
5.如图所示一条易断的均匀细绳两端固定在天花板的A、B两点,今在细绳O处吊一砝码,如果OA=2BO,则()
A.增加硅码时,AO绳先断
B.增加硅码时,BO绳先断
C.B端向左移,绳子易断
D.B端向右移,绳子易断
6.图所示,A、A′两点很接近圆环的最高点.BOB′为橡皮绳,∠BOB′=120°,且B、B′与OA对称.在点O挂重为G的物体,点O在圆心,现将B、B′两端分别移到同一圆周上的点A、A′,若要使结点O的位置不变,则物体的重量应改为
A.GB.
C.
D.2G
7.长为L的轻绳,将其两端分别固定在相距为d的两坚直墙面上的A、B两点。
一小滑轮O跨过绳子下端悬挂一重力为G的重物C,平衡时如图所示,求AB绳中的张力。
8如图所示,质量为m,横截面为直角形的物快ABC,∠ABC=α,AB边靠在竖直墙上,F是垂直于斜面BC的推力,现物块静止不动,求摩擦力的大小。
参考答案
1.C2.C3.B4.C5.BD6.D
7.FT=
8.f=mg+Fsinα
第四章.牛顿运动定律单元测试题
一、选择题
1、下列关于惯性和质量的说法中正确的是()
A在太空中飞行的宇航员处于“漂浮”状态,说明失去了惯性
B一小球从正在匀速行驶的帆船桅杆顶部落下,应落在距桅杆脚后一段距离
C当汽车紧急刹车时,乘客向前倾倒,当汽车做匀速直线运动时,乘客不发生倾倒
D对于任何物体,在它们受到相同的作用力时,决定它们运动状态变化难易程度的唯一因素就是它们的质量
2、伽利略以前的学者认为:
物体越重,下落得越快。
伽利略等一些物理学家否定了这一看法。
但是,我们在生活中看到的在一高塔顶端同时释放一片羽毛和一个玻璃球,玻璃球先于羽毛落到地面,这是因为()
A它们的重量不同B它们的密度不同
C它们的材料不同D它们受到的空气阻力不同
3、在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中,下列说法正确的是()
A、平衡摩擦力时,小桶应用细线通过定滑轮系在小车上,但小桶内不能装沙
B、实验中应始终保持小车和砝码的质量远远大于沙和小桶的质量
C、实验中如用纵坐标表示加速度,用横坐标表示小车和车内砝码的总质量,描出相应的点在一条直线上时,即可证明加速度与质量成反比
D、平衡摩擦力时,小车后面的纸带必须连好,因为运动过程中纸带也要受阻力
4、如图所示是根据探究加速度与力的关系的实验数据描绘的a——F图线,下列说法正确的是()
A、三条倾斜直线所对应的小车和砝码的质量相同
B、三条倾斜直线所对应的小车和砝码的质量不同
C、直线1对应的小车和砝码的质量最大
D、直线3对应的小车和砝码的质量最大
5、一汽车在路面情况相同的公路上直线行驶,下面关于车速、惯性、质量和滑
行路程的讨论正确的是()
A、车速越大,它的惯性越大
B、质量越大,它的惯性越大
C、车速越大,刹车后滑行的路程越长
D、车速越大,刹车后滑行的路程越长,所以惯性越大
6、下列说法正确的是()
1在相同的力作用下,物体的质量越大,速度越小
2在相同的力作用下,物体的质量越大,加速度越小,它的速度一定增加的越小
3在相同的力作用下,物体质量越大,速度变化越慢
4在相同的力作用下,物体质量增大为原来的两倍,加速度一定减小为原来的二分之一
A、①②B、③④C、①③D、②④
7.甲、乙两队拔河,甲队获胜,则下列说法正确的是()
A.甲对乙的拉力大于乙对甲的拉力,所以甲队获胜
B.只有在甲队把乙队匀速拉过去时,甲对乙的拉力才等于乙对甲的拉力
C.当甲队把乙队加速拉过去时,甲对乙的拉力大于乙对甲的拉力
D.甲对乙的拉力始终等于乙对甲的拉力,只是地面对甲的最大静摩擦力大于地面对乙的最大静摩擦力,所以甲队获胜
8.正在加速上升的气球,下面悬挂重物的绳子突然断开,此时( )
A.重物的加速度立即发生改变
B.重物的速度立即发生改变
C.气球的速度立即改变
D.气球的加速度立即增大
9.力F作用在原来静止的质量为m的物体上经过时间t,物体的位移为x,则( )
A.相同的力在相同时间内使质量为nm的物体移动x/n的距离
B.相同的力在nt时间内使质量为nm的物体移动nx的距离
C.nF的力在时间nt内使质量为nm的物体移动nx的距离
D.nF的力在时间t内使质量为nm的物体移动x的距离
10.一个小金属车的质量是小木车的质量的2倍,把它们放置在光滑水平面上,用一个力作用在静止的小金属车上,得到2m/s2的加速度。
如果用相同的力作用在静止的小木车上,经过2s,小木车的速度是( )
A.2m/sB.4m/sC.6m/sD.8m/s
11.放在粗糙水平面上的物体,在水平力F作用下产生的加速度为a1,当水平力变为2F时,物体的加速度为a2,则( )
A.a2=2a1B.a2>2a1
C.a1<a2<2a1D.上术三种可能都存在
12.如图所示,位于光滑固定斜面上的小物块P受到一水平向右的推力F的作用。
已知物块P沿斜面加速下滑。
现保持F的方向不变,使其减小,则加速度( )
A.一定变小B.一定变大
C.一定不变D.可能变小,可能变大,也可能不变
13.有一恒力F施于质量为m1物体上,产生的加速度为a1,施于质量为m2物体上,产生的加速度为a2;若此恒力F施于质量为(m1+m2)物体上,产生的加速度应是()
A、a1+a2B、
(a1+a2)C、a1a2D、a1a2/(a1+a2)
14.如图所示,在一辆表面光滑的小车上,有质量分别为m1、m2的两个小球(m1>m2)随车一起匀速运动,当车突然停止时,如不考虑其他阻力,设车足够长,则两个小球()
A.一定相碰B.一定不相碰
C.不一定相碰D.难以确定是否相碰,因为不知小车的运动方向
15.下面关于共点力的平衡与平衡条件的说法正确的是()
A.如果物体的运动速度为零,则物体必处于平衡状态
B.如果物体的运动速度大小不变,则物体必处于平衡状态
C.如果物体处于平衡状态,则物体沿任意方向的合力都必为零
D.如果物体受到三个共点力的作用而处于平衡状态。
则任意两个力的合力与第三个力大小相等、方向
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