高一物理必修1期末复习知识点及经典例题

高一物理必修 1 知识集锦及典型例题 牛顿运动定律 一 牛顿物理学的基石 牛顿第一定律 即惯性定律 1 惯性是物体的固有属性 一切物体都具有惯性 2 惯性与运动状态无关 不论物体是处于怎样的运动状态 惯性总是存在的 当物体原 来静止时 它一直 想 保持这种静止状态 当物体运动时 它一直 想 以那一时刻的 速度做匀速直线运动 3 惯性与物体是否受力无关 与速度大小无关 三 牛顿第二定律 1 内容 物体的加速度跟作用力成正比 跟物体的质量成反比 加速度的方向跟作用 力的方向相同 当物体受多个力作用时 牛顿第二定律可表述为 物体的加速度跟合外力 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 2 数学表达式 F合 ma 四 牛顿第三定律 1 内容 两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等 方向相反 作用在同一直线 上 这就是牛顿第三定律 2 理解作用力与反作用力的关系时 要注意以下几点 1 作用力与反作用力同时产生 同时消失 同时变化 无先后之分 2 作用力与反作用力总是大小相等 方向相反 作用在同一直线上 与物体的大小 形状 运动状态均无关系 3 作用力与反作用力分别作用在施力物体和受力物体上 其作用效果分别体现在各 自的受力物体上 所以作用力与反作用力产生的效果不能抵消 作用力与反作用力能否求 和 不能 4 作用力与反作用力一定是同种性质的力 平衡力的性质呢 典型例题 例 l 在下图甲中时间轴上标出第 2s 末 第 5s 末和第 2s 第 4s 并说明它们表示的是时 间还是时刻 解析 如图乙所示 第 2s 末和第 5s 末在时间轴上为一点 表示时刻 甲乙 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 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 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 1 v 经过某一路标 子弹以速度 2 v 从枪口射出 1 v 和 2 v 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 例 5 一个物体做直线运动 前一半时间的平均速度为 1 v 后一半时间的平均速度为 2 v 则全程的平均速度为多少 如果前一半位移的平均速度为 1 v 后一半位移的平均速度为 2 v 全程的平均速度又为多少 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 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t x v 得 0 014 0 35 2 0 02 AC vm sm s 0 025 0 42 3 0 02 AD vm sm s 答案 0 35 0 42 0 35 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 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 例 10 一质点从静止开始以 1m s2的加速度匀加速运动 经 5s 后做匀速运动 最后 2s 的时间质点做匀减速运动时的速度是多大 减速运动直至静止 则质点匀减速运动时的加速 度是多大 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 例 14 物体从静止开始做匀加速直线运动 已知第 4s 内与第 2s 内的位移之差是 12m 则可知 A 第 1 s 内的位移为 3 m B 第 2s 末的速度为 8 m s C 物体运动的加速度为 2m s2 D 物体在 5s 内的平均速度为 15 m s 例 15 一滑块由静止开始 从斜面顶端匀加速下滑 第 5s 末的速度是 6m s 求 1 第 4s 末的速度 2 头 7s 内的位移 3 第 3s 内的位移 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 例 17 公共汽车由停车站从静止出发以 0 5m s2的加速度作匀加速直线运动 同时一辆汽 车以 36km h 的不变速度从后面越过公共汽车 求 1 经过多长时间公共汽车能追上汽车 2 后车追上前车之前 经多长时间两车相距最远 最远是多少 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 例 19 请在下图画出杆和球所受的弹力 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 例 21 如图所示 地面上叠放着 A B 两个物体 力 F 分别作用于 A B 两物体上时 A B 静止不动 试分别分析 A B 受到的摩擦力的情况 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 例 24 物体受到三个力的作用 其中两个力的大小分别为 5N 和 7N 这三个力的合力最 大值为 21N 则第三个力的大小为多少 这三个力的合力最小值为多少 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 例 26 如图所示 电灯的重力 G 10N AO 绳与顶板间夹角为45 BO 绳水平 则 AO 绳所受的拉力 F1 BO 绳所受的拉力 F2 例 27 在倾角 30 的斜面上有一块竖直放置的挡板 在挡板和斜面之间放有一个重 为 G 20N 光滑圆球 如图甲所示 试求这个球对斜面的压力和对挡板的压力 例 28 在车厢内光滑的水平桌面上放一小球 当火车突然启动向右运动时 相对于车厢 小球将怎样运动 相对于地面小球又将怎样运动 如果桌面是粗糙的 小球的运动情况又如 何改变 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 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 例 32 如图所示 一物体质量为 m 100kg 放于汽车上 随车一起沿平直公路匀加速运 动 加速度大小为 2 1 0 am s 已知物体与车底板间的动摩擦因数为 0 3 求物体所 受的摩擦力 题型 1 已知物体的受力情况 求解物体的运动情况 例 33 质量 m 4kg 的物块 在一个平行于斜面向上的拉力 F 40N 作用下 从静止开 始沿斜面向上运动 如图所示 已知斜面足够长 倾角 37 物块与斜面间的动摩擦 因数 0 2 力 F 作用了 5s 求物块在 5s 内的位移及它在 5s 末的速度 g 10m s2 sin37 0 6 cos37 0 8 题型 2 已知运动情况求物体的受力情况 例 34 如图所示 质量为 0 5kg 的物体在与水平面成 300角的拉力 F 作用下 沿水平桌 面向右做直线运动 经过 0 5m 的距离速度由 0 6m s 变为 0 4m s 已知物体与桌面间的动 摩擦因数 0 1 求作用力 F 的大小 g 10m s2 F 300 例 35 马对车的作用力为 F 车对马的作用力为 T 关于 F 和 T 的说法正确的是 A F 和 T 是一对作用力与反作用力 B 当马与车做加速运动时 F T C 当马与车做减速运动时 F T D 无论做什么运动 F 和 T 的大小总是相等的 例 36 在天花板上用竖直悬绳吊一重为 G 的小球 小球受几个力 这些力的反作用力是 哪些力 这些力的平衡力是哪些力 例 38 光滑水平面上 A B 两物体 mA 2kg mB 3kg 在水平外力 F 20N 作用下向右加 速运动 求 1 A B 两物体的加速度多大 2 A 对 B 的作用力多大 例 39 如图所示 质量为 m 的物块放在倾角为 的斜面上 斜面体的质量为 M 斜面与 物块无摩擦 地面光滑 现对斜面施一个水平推力 F 要使物块相对斜面静止 力 F 应多 大 例 41 一个人站在体重计的测盘上 在人下蹲的过程中 指针示数变化应是 A 先减小 后还原 B 先增加 后还原 C 始终不变 D 先减小 后增加 再还原 例 42 如图所示 一质量为 m 的小球在水平细线和与竖直方向成 角的弹簧作用下处于 静止状态 试分析剪断细线的瞬间 小球加速度的大小和方向 例 43 如图 a 所示 电梯与水平面夹角为 30 当电梯加速向上运动时 人对梯面 的压力是其重力的 6 5 则人与梯面间的摩擦力是其重力的多少倍 例 44 如图所示 质量为 m 的物体通过绳子连接放在倾角为 的光滑斜面上 让斜面以 加速度 a 沿图示方向运动时 稳定后 绳子的拉力是多大 例 45 一物体质量为 10Kg 在 40N 的水平向右的拉力作用下沿水平桌面由静止开始运 动 物体与桌面间的动摩擦因数为 0 20 物体受几个力的作用 画出物体的受力图 物体做 什么性质的运动 加速度多大 方向如何 g 10m s2 例 46 水平传送带以 4m s 的速度匀速运动 传送带两端 AB 间距为 20m 将一质量为 2Kg 的木块无初速地放在 A 端 木块与传送带的动摩擦因数为 0 2 求木块由 A 端运动到 B 端所用的时间 g 10m s2 例 47 木块 A 木板 B