高一物理(必修一)知识点重点复习

高一物理必修一物理知识点总复习 知识框架 一 运动部分 第一章 第二章 二 力与物体平衡部分 第三章 三 牛顿运动定律 第四章 一 描述质点运动的物理量 基本概念 1 参考系2 时间和时刻以及二者的区别3 质点及其可视为质点的条件4 位移和路程及其区别 5 s t和v t图象的物理意义及其区别 时刻与时间 1 时刻 某一瞬间 时间轴上的点表示时刻 2 时间间隔 一段时间 时间轴上的一条线段表示时间间隔 例1 在时间轴上找到1 前2s2 第1s内3 第2s初4 第3s末5 第2s至第5s 例2 下列关于质点的说法正确的是A 质点是一个理想模型 实际并不存在B 因为质点没有大小 所以与几何中的点没有区别C 凡是很小的物体 如电子 皆可看做质点D 如果物体的大小 形状对所研究的问题属于无关或次要因素 即可把物体看做质点 质点 位移与路程 1 位移 表示物体位置的变化 用从起点到终点的有向线段表示 是矢量 物体运动轨迹的长度 是标量 例3 下列说法正确的是A 位移是矢量 位移的方向即为质点运动的方向B 路程是标量 其值是位移的大小C 质点做单向直线运动时 路程等于位移的大小D 位移的值不会比路程大 x x2 x1 2 路程 注意 s t和v t图象的物理意义及其区别 图像 6 速度 瞬时速度与平均速度 瞬时速率 速率 与平均速率7 加速度 定义 物理意义 公式 与运动方向的关系 a vt v0三者的区别 三者没有必然的联系 a与v同向则加速 反向则减速 例4 一质点沿直线运动 先以4m s运动8s 又以6m s运动了12m 全程平均速度是 4 4m s 例5 下面列举的几种速度 其中不是瞬时速度的是 A 火车以76km h的速度经过 深圳到惠州 这一段路程B 汽车速度计指示着速度50km hC 城市繁华路口速度路标上标有 15km h注意车速 字样D 足球以12m s的速度射向球门 加速度 3 方向 描述速度变化的快慢 速度的变化率 4 注意 若a v同向 a为正 则为加速运动 若a v反向 a为负 则为减速运动 例6 若汽车的加速度方向与速度方向相同 当加速度减小时A 汽车的速度也减小B 汽车的速度仍在增大C 当加速度减小到零时 汽车静止D 当加速度减小到零时 汽车速度最大 1 物理意义 2 定义式 与速度变化 v的方向相同 二 匀变速直线运动的规律 注 在应用公式的过程中应注意各个物理量的正负号 1 匀变速直线运动的特点 a是恒量 不变 2 运动学基本公式 仅适用于匀变速直线运动 3 几个重要推论 1 连续相等时间间隔T内的位移之差为一恒量 推广通式 2 中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度 3 中间位置的瞬时速度与这段位移的初 末速度的关系 无论在匀加速或匀减速直线运动中 恒成立 实验部分 一 匀变速直线运动的实验探究1 打点计时器及其应用交流电源 电火花220V 电磁式4 6V 先开电源后拉纸带交流频率50Hz 即每隔0 02s打一个点 处理数据时 为了方便测量和减少误差 通常都采用以6个点为一段划分纸带 即取5个时间间隔 作为一个时间单位T 则T 0 05 2 0 1s 注意取点的其他说法 如 2个计数点之间有4个点没画出 2 数据处理 1 求加速度 逐差法和v t图象法 假设有六组数据 逐差法 2 求某个计数点的瞬时速度 原理 中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度 解题注意事项 纸带位移单位 时间间隔 有效数字 描点画图 4 初速度为0的匀加速直线运动规律 1 1s末 2s末 3s末 ns末的瞬时速度之比1 2 3 n2 1s内 2s内 3s内 ns内的位移之比1 4 9 n23 第1s内 第2s内 第3s内 第ns内的位移之比1 3 5 7 2N 1 4 连续相同位移所用时间之比 三 自由落体运动和竖直上抛运动1 自由落体运动 初速度为零 只受重力作用 a g 2 自由落体运动规律 3 竖直上抛运动 初速度不为0 只受重力 a g 4 竖直上抛运动规律 上升和下落回到抛出点的时间相等上升的最大高度落回抛出点速度 练习 一个小物体以v0 10m s的初速度竖直上抛 一切阻力不计 求 1 小物体上升的最大高度H和所用时间t 2 经过多长时间小物体速度大小变为5m s 四 运动学中经常遇见的几个问题1 刹车类问题 关键在于判断物体运动到停止时所用时间2 追及问题 1 临界条件 速度相等 然后再根据位移关系判断并计算 能否 恰好 追上 最大 小 距离 2 能追上时 位移关系3 相遇问题 相向而行的两物体距离之和等于两者的初始距离 4 解决 追及 和 相遇 问题的方法 1 数学方法 因为在匀变速运动的位移表达式中有时间的二次方 我们可列出方程 利用二次函数求极值的方法求解 有时也可借助v t图象进行分析 2 物理方法 即通过对物理情景和物理过程的分析 找到临界状态和临界条件 然后列出方程求解 例2汽车正以10m s的速度在平直的公路上前进 突然发现正前方有一辆自行车以4m s的速度做同方向的匀速直线运动 汽车立即关闭油门做加速度大小为6m s2的匀减速运动 汽车恰好不碰上自行车 求关闭油门时汽车离自行车多远 解析当汽车恰好不碰上自行车 有 v汽车 v自 4m sx汽 x0 x自 vt v0 at汽车 由4m s 10m s 6m s2 t解得 t 1sx0 x汽 x自 1s 4m s 1s 7m 4m 3m 答案3m 三 刹车类问题分析例3以10m s的速度匀速行驶的汽车 刹车后做匀减速直线运动 若汽车刹车后第2s内的位移为6 25m 刹车时间超过2s 则刹车后6s内汽车的位移是多大 解析先求出汽车刹车过程中的加速度 再求出汽车刹车所用的时间t 把此时间与题给时间比较 若小于题给时间 则在汽车减速为零以后的时间内汽车保持静止 设汽车刹车时的加速度为a 则有 五 三种常见的力的相关概念1 力的概念 效果不同的力 性质可以相同 性质不同的力 效果也可以相同 2 重力 1 概念 大小 G mg 方向 竖直向下 2 重心 1 几何形状规则的质量均匀分布的物体的重心在几何中心上 不规则的物体的重心位置跟形状和物体质量的分布情况有关2 重心可以在物体上 也可以不在物体上3 重心越低越稳定 3 弹力 1 定义 产生条件 2个 弹簧弹力的大小 F kX 2 弹力的方向 垂直于接触面或接触曲面的切面 弹力存在与否的判断 定义法或假设法 3 弹力产生原因的分析 如 一本书放在桌面上 4 摩擦力 1 定义 产生条件 3个 大小 2 方向 总跟接触面相切并与物体相对运动或相对运动趋势的方向相反 3 摩擦力可以是阻力也可以是动力 可以与物体运动方向相反也可以相同 4 静止的物体可以受滑动摩擦力的作用 运动的物体可以受静摩擦力的作用 5 滑动f 或最大静f 跟压力成正比并和接触面的性质有关 静f在未达到最大f时不跟压力成正比 注 计算摩擦力时 应先判断是静f还是滑动f 六 力的合成与分解 遵循平行四边形定则 1 合力 分力以及共点力的概念2 合力与分力的大小关系 合力可以大于 小于或等于分力 当合力一定时 增大分力之间的夹角 分力变大 当分力一定时 增大分力之间的夹角 合力变小合力范围 推广到三个共点力的合力范围 3 分力的唯一性以及作图法求最小分力的两种情况 P58 七 力的平衡及其应用 状态 静止或匀速直线运动 1 物体的平衡条件 物体的合外力为0或物体的加速度为0推广 n个共点力的作用下使物体平衡 则任n 1个力的合力一定与第n个力等值反向 2 解题方法 力的合成 分解 力的正交分解 3 判断在平衡状态下几个力的夹角变化过程中某些力如何变化 函数表达式法和作图法 牛顿运动定律部分一 牛顿第一定律 惯性定律 1 内容 一切物体总保持静止状态或匀速直线运动状态 直到有外力迫使它改变这种状态为止 2 意义 解读定律内容 1 运动状态的改变速度的改变产生加速度力是物体产生加速度的原因 不是维持物体运动的原因 2 物体不受外力时处于静止或匀速直线运动状态拓宽 如果物体所受合外力为零 物体不受外力作用或所受的所有外力的力为零 则物体总保持静止状态或匀速直线运动状态 3 外力的作用 迫使物体改变运动状态 力是改变物体运动状态的原因 4 惯性 不要把惯性与牛顿第一定律混淆 1 概念 物体都具有保持静止状态或匀速直线运动状态的性质2 一切物体都具有惯性 惯性是物体的固有属性 与运动状态或是否受力无关 3 质量是惯性大小的唯一量度 惯性的大小意味着改变该物体运动状态的难易程度 二 牛顿第二定律 牛顿运动定律仅适用于低速运动的宏观物体 1 内容 表达式 注意K 1的情况 2 四性 1 矢量性 大小 方向 2 瞬时性 力与加速度瞬时对应 同时产生 同时变化 同时消失 3 同一性 F m a对应同一物体 同一时刻 4 独立性 每个力都可以产生各自的加速度 物体的实际加速度是每个加速度的矢量和 3 牛顿第二定律的应用关键求a 力和运动联系的桥梁 几种不受其他外力 仅G N f 情况下的加速度 1 粗糙水平面 2 光滑斜面 3 粗糙斜面 三 牛顿第三定律1 内容 表达式2 一对作用力和反作用力与一对平衡力的区别 2 作用力和反作用力与平衡力的区别和联系 四 牛顿三个运动定律之间的区别与联系 特别提醒 应用牛顿第二定律解题时 常借助牛顿第三定律将物体受力进行转换 四 超重和失重1 定义 2 实质 物体本身的重力 即实重 不变 只是拉力或压力大小 即视重 发生变化3 超重和失重仅取决于加速度的方向与速度无关 完全失重 a竖直向下并等于g 此时 一切由重力产生的物理现象都会完全消失 2 视重 失重和超重的关系 3 超重 与 失重 的本质 1 超重与失重现象仅仅是一种表象 所谓超重与失重 只是拉力 或支持力 的增大或减小 是 视重 的改变 改变量为ma a为物体竖直方向的加速度 2 物体处于超重状态时 物体不一定是向上加速运动 也可以是向下减速运动 即只要物体的加速度方向是向上的 物体就处于超重状态 物体的运动方向可能向上也可能向下 同理 物体处于失重状态时 物体的加速度向下 物体既可以做向下的加速运动 也可以做向上的减速运动 3 无论是超重还是失重 物体所受的重力都没有变化 受力分析要点1 每分析一个力 都应能找出该力的施力物体 以防止多分析出没有施力物体的并不存在的力 不要把物体惯性的表现误认为物体在运动方向上受到一种力的作用 例如 滑冰者停止用力后向前滑行的过程中 不要误认为他受到一个向前的冲力作用 2 不要把某个力和它的分力同时作为物体所受的力 也不要把某几个力与它们的合力同时作为物体受到的力 应只保留物体实际受到的力 例如 静止于倾角为 的斜面上的物体 如果已分析了重力G 就不能同时说物体还受到下滑力Gsin 和垂直于斜面向下的分力Gcos 3 要养成按先画非接触力 如重力 再画接触力 如弹力 摩擦力 的顺序分析物体受力的习惯 在分析接触力时要注意受力物体与其他施力物体的接触处最多存在两个力 弹力 摩擦力 有可能只有一个力 弹力 也有可能无力作用 4 画受力图时 只画物体受的力 不要画研究对象对其他物体施加的力 5 要结合物体的运动状态 应用牛顿第二定律进行受力分析 图1例如 如图1所示 物体A B叠放在一起 在作用于B物体上的水平拉力F作用下向右以加速度a做匀加速运动 在分析A B间的静摩擦力时 就可根据牛顿第二定律 A所受的静摩擦力方向沿接触面向右 并可由牛顿第二定律求出这一静摩擦力的大小F静 mAa 6 从牛顿第三定律出发 依据力的相互性 转换研究对象 分析物体受力 可以化难为易 1 明确研究对象 方法 隔离法 整体法 2 受力分析的顺序 1 先分析重力 方向总是竖直向下 2 接着分析弹力 用假设法判断 3 再分析摩擦力 用假设法判断 4 最后分析外力 外力可以方向不变地平移 分析物体受力的一般程序 不要把研究对象的受力与其它物体的受力混淆 在分析各力的过程中 要找到它的施力物体 没有施力物体的力是不存在的 这样可以防止漏力和添力 注意 例 如图所示 一木块放在水平桌面上 在水平方向共受到三个力即F1 F2和摩擦力作用木块处于静止状态 其中F1 10N F2 2N若撤去力F1 则木块在水平方向受到的合力为 A 10N 方向向左B 6N 方向向右C 2N 方向向左D 零 二 探究弹簧伸长量与弹力的关系 次要 三 探究滑动摩擦力的大小与物体间