年新教材高中物理第4章习题课2平衡条件的应用教案鲁科版必
修1
习题课2 平衡条件的应用
【学习素养·明目标】科学思维：1.通过实例巩固处理静态平衡的常用方法.2.通过解析法和图解法，掌握如何分析动态平衡问题.3.掌握解决临界问题和极值问题的方法．
静态平衡
1．静态平衡的定义
静态平衡是指物体在共点力的作用下保持静止状态时的平衡．
2．静态平衡的理解
(1)运动学特征：处于静态平衡的物体速度为零．
(2)平衡条件：处于静态平衡的物体所受的合力为零．
(3)实例：日常生活中，三角形支架以其优越的平衡稳定性被广泛采用．如：大型展览馆、体育馆屋顶的钢架结构，马路边的路灯支架，建筑工地的塔吊支架等静态平衡装置大多采用三角形结构．
【例1】沿光滑的墙壁用网兜把一个足球挂在A点，如图所示，足球的质量为m，网兜的质量不计，足球与墙壁的接触点为B，悬绳与墙壁的夹角为α，求悬绳对球的拉力和墙壁对球的支持力．
思路点拨：①球处于静止状态，所受合外力为零．
②选取球为研究对象可采用合成法、分解法、正交分解法求解．
[解析]方法一：用合成法
取足球和网兜作为研究对象，它们受重力G＝mg、墙壁的支持力N和悬绳的
拉力T三个共点力作用而平衡．由共点力平衡的条件可知，N和T的合力F与G
大小相等、方向相反，即F＝G，作平行四边形如图所示．由三角形知识得：N＝
F tan α＝mg tan α，T ＝
F
cos α＝
mg
cos α
.
方法二：用分解法
取足球和网兜作为研究对象，其受重力G ＝mg 、墙壁的支持力N 、悬绳的拉力T ，如图所示，将重力分解为F ′1和F ′2由共点力平衡条件可知，N 与F ′1的合力必为零，T 与F ′2的合力也必为零，
所以N ＝F ′1＝mg tan α，T ＝F ′2＝mg
cos α.
方法三：用正交分解法求解
取足球和网兜作为研究对象，受三个力作用，重力G ＝mg 、墙壁的支持力
N 、悬绳的拉力T ，如图所示，取水平方向为x 轴，竖直方向为y 轴，将T 分别
沿x 轴和y 轴方向进行分解．由平衡条件可知，在x 轴和y 轴方向上的合力F x
合
和F y 合应分别等于零，即
F x 合＝N －T sin α＝0① F y 合＝T cos α－
G ＝0②
由②式解得：T ＝G cos α＝mg
cos α
代入①式得：N ＝T sin α＝mg tan α. [答案]
mg
cos α
mg tan α
解决静态平衡问题的方法及步骤
(1)处理平衡问题，常用的方法有合成法、分解法、相似三角形法、正交分解法等． (2)应用平衡条件解题的步骤
①明确研究对象(物体、质点或绳的结点等)； ②对研究对象进行受力分析；
③建立合适的坐标系，应用共点力的平衡条件，选择恰当的方法列出平衡方程； ④求解方程，并讨论结果．
1.如图所示，质量为m 的物块在水平推力作用下，静止在倾角为θ的光滑斜面上，则物块对斜面的压力为( )
A ．mg cos θ
B ．mg sin θ C.
mg
cos θ
D.mg
sin θ
C [分析物块受力，建立如图所示的直角坐标系．物块静止，则y 轴方向上有N y ＝N cos θ
＝mg ，则N ＝mg
cos θ
.故C 正确．]
2．如图所示，置于水平地面的三脚架上固定着一质量为m 的照相机．三脚架的三根轻质支架等长，与竖直方向均成30°角，则每根支架中承受的压力大小为( )
A.1
3mg B.23mg C.3
6
mg D.23
9
mg D [对物体进行受力分析，竖直方向受力平衡，3F cos 30°＝mg ，故F ＝mg 3cos 30°＝
2
33mg ＝
239mg .所以支架承受的压力F ′＝F ＝23
9
mg .故选项D 正确．]
动态平衡
1.动态平衡的定义
动态平衡是指物体在共点力的作用下保持匀速直线运动状态，或者通过控制某些物理量，使物体的运动状态缓慢地发生变化，而这个过程中物体又始终处于一系列的平衡状态．
2．平衡条件
物体所受共点力的合力为零． 3．解题思路
把“动”化为“静”，从“静”中求“动”．
【例2】 如图所示，把球夹在竖直墙AC 和木板BC 之间，不计摩擦，球对墙的压力为
N 1，球对木板的压力为N 2.在将木板BC 逐渐放至水平的过程中，下列说法正确的是( )
A ．N 1和N 2都增大
B ．N 1和N 2都减小
C ．N 1增大，N 2减小
D ．N 1减小，N 2增大
思路点拨：选取球为
研究对象
?
对球进行受力分析，作
出受力的矢量三角形
?
根据有向线段的长度
变化判断力的变化
B[球受到重力G、墙AC对球的弹力N1′和板BC对球的支持力N2′，如图甲所示．
甲乙
在将板BC逐渐放至水平的过程中，球始终处于平衡状态，G、N1′、N2′经过平衡可构成一系列封闭的矢量三角形，如图乙所示，由图乙可以看出，N1′、N2′都逐渐减小．由力的相互作用可知，N1＝N1′，N2＝N2′，所以N1、N2都逐渐减小．故选项B正确．]
动态平衡及其分析方法
(1)物体的动态平衡是指物体在运动中的平衡，通过控制某一物理量，使物体的状态发生缓慢变化，在此过程中，物体始终处于一系列的动态平衡状态．
(2)动态平衡问题的两种分析方法
①解析法：对研究对象的任一状态进行受力分析，建立平衡方程，求出因变量与自变量的一般函数式，然后根据自变量的变化确定因变量的变化．
②图解法：对研究对象进行受力分析，再根据平行四边形定则或三角形定则画出不同状态下的力的矢量图(画在同一个图中)，然后根据有向线段(表示力)的长度变化判断各个力的变化情况．
3．如图所示，质量为M的物体用OA和OB两根等长的绳子悬挂在半弧形的支架上，B点固定不动，A点则由顶点C沿圆弧向D移动．在此过程中，绳子OA的张力将( ) A．由大变小
B．由小变大
C．先减小后增大
D．先增大后减小
C[O点受到向下的拉力F(等于重力Mg)，根据它的作用效果，可将
力F分解成两个力：沿AO方向的力F A和沿BO方向的力F B.
在A点移动过程中，绳OA与竖直方向之间的夹角由0增大到90°，合
力F的大小、方向不变，分力F B的方向不变，由于分力F A的方向变化导致
F A、F B的大小发生变化．可见，F A的大小先减小，当F A⊥F B时(即绳OA与绳
OB垂直时)减到最小值，为Mg sin α(α为绳OB与竖直方向的夹角)，然后又逐渐增大到Mg tan α，如图所示，绳OA中的张力与F A大小相等．故正确选项为C.]
4.如图所示，一定质量的物块用两根轻绳悬在空中，其中绳OA固定不动，
绳OB在竖直平面内由水平方向向上转动，则在绳OB由水平转至竖直的过程
中，绳OB的张力大小将( )
A．一直变大B．一直变小
C．先变大后变小D．先变小后变大
D[根据重力的作用效果将其分解在绳OA、OB所在的方向上，如图
所示，F1是对绳OA的拉力，方向不变，F2是对绳OB的拉力．由于OA方
向不变，当OB向上转动，即F2逆时针转动时，由图可知，F2先变小后变
大，故D正确．]
平衡问题中的临界和极值问题
1.临界问题
临界状态是指某种物理现象(或物理状态)变为另一种物理现象(或物理状态)的过程中的转折状态．可理解为“恰好出现”某种物理现象，也可理解为“恰好不出现”某种物理现象，涉及临界状态的问题称为临界问题．
2．极值问题
极值是指描述物体的物理量在变化过程中出现的最大值或最小值．涉及极值的问题称为极值问题．
3．解决临界问题和极值问题的方法
一种是物理分析法，通过对物理过程的分析，抓住临界(或极值)条件进行求解．例如，两物体脱离的临界条件是两物体间的弹力为零．另一种是数学法，通过对问题的分析，依据物理规律写出物理量之间的函数关系(或作出函数图像)，用数学知识(例如求二次函数的极值、讨论公式极值、三角函数极值等)求解．
【例3】如图所示，小球的质量为2 kg，两根轻绳AB和AC的一端
连接于竖直墙上，另一端系于小球上，AC绳水平，AB绳与AC绳成θ＝60°
角，在小球上另施加一个方向与水平线也成θ角的拉力F，取g＝10 m/s2.
若要使绳都能拉直，求拉力F的大小范围．
[解析]小球受重力mg、AB拉力F B、AC拉力F C和F作用处于平衡状态，
如图所示．
由?????
F x 合＝0F y 合＝0
，有???
??
F cos 60°＝F C ＋F B cos 60°
F B sin 60°＋F sin 60°＝mg
要两绳伸直则应满足F B ≥0，F C ≥0
F B ≥0时，F ≤mg sin 60°
＝
403
3
N F C ≥0时，F ≥
mg
2sin 60°＝2033
N
综上所述，F 的大小范围为2033 N≤F ≤403
3
N. [答案]
2033 N≤F ≤403
3
N
5.如图所示，重50 N 的物体A 放在倾角为37°的粗糙斜面上，有一根原长为10 cm ，劲度系数为800 N/m 的弹簧，其一端固定在斜面顶端，另一端连接物体A 后，弹簧长度为14 cm.现用一测力计沿斜面向下拉物体A ，若
物体A 与斜面间的最大静摩擦力为20 N ，当弹簧的长度仍为14 cm 时，测力计的读数不可能为( )
A ．10 N
B ．20 N
C ．30 N
D ．0
C [物体A 在斜面上处于静止状态时合外力为零，物体A 在斜面上受五个力的作用，分别为重力、支持力、弹簧弹力、摩擦力、拉力F .当摩擦力的方向沿斜面向上时，F ＋mg sin 37°≤f max ＋k (14 cm －10 cm)，解得F ≤22 N ．当摩擦力沿斜面向下时，F 最小值为零，即拉力的取值范围为0≤F ≤22 N ．故选项C 正确．]
6．如图所示，三根相同的轻杆用铰链连接，并用铰链固定在位于同一水平线上的A 、B 两点，A 、B 间的距离是杆长的2倍，铰链C 上悬挂一质量为m 的重物，为使杆CD 保持水平，在铰链D 上应施加的最小力是多大？
[解析] 对于节点C ，受力情况如图甲所示．
甲 乙
根据平衡条件可得F CD ＝
33
mg 根据力的相互性可知F DC ＝F CD ＝
33
mg 对于节点D ，受力情况如图乙所示．
由极限分析法可得，拉力的方向与BD 垂直斜向下时拉力最小，在铰链D 上应施加的最小力F ＝F DC cos 30°＝1
2
mg .
[答案] 1
2
mg
1．一氢气球下系一小重物G ，重物只在重力和绳的拉力作用下做匀速直线运动，不计空气阻力和风力影响，而重物运动的方向如各图中箭头所示，则下列图中气球和重物G 在运动中所处的位置可能的是( )
A B C D
A [重物G 受到重力和绳的拉力的共同作用，由力的平衡可知，二力必定反向，所以悬线是竖直的．]
2．如图所示，一只质量为m 的蚂蚁在半径为R 的半球形碗内爬行，在距碗底高R
2的P 点
停下来，若重力加速度为g ，则它在P 点受到的摩擦力大小为( )
A.1
2mg B.22
mg C.3
2
mg D ．mg
C [过P 点作半球形面的切面，该切面相当于倾角为θ的斜面，由
几何知识知cos θ＝1
2
.用一方形物体表示蚂蚁，故蚂蚁在P 点受到的摩擦力大小F f ＝F 1＝mg sin
θ＝
3
2
mg ，C 正确．] 3．如图所示，用OA 、OB 两根轻绳将花盆悬于两竖直墙之间，开始时OB 绳水平．现保持
O 点位置不变，改变OB 绳长使绳右端由B 点缓慢上移至B ′点，此时OB ′与OA 之间的夹角θ<90°.设此过程OA 、OB 绳的拉力分别为F OA 、F OB ，则下列说法正确的是( )
A ．F OA 一直减小
B ．F OA 一直增大
C ．F OB 一直减小
D ．F OB 一直增大
A [对结点O 受力分析如图所示，根据平衡条件知，两根绳子的拉力的合力与重力大小相等、方向相反，作出轻绳O
B 在两个位置时力的合成图如图，由图看出，F OA 逐渐减小，F OB 先减小后增大，当θ＝90°时，F OB 最小．]
4．如图所示，质量为M 的直角三棱柱A 放在水平地面上，三棱柱
的斜面是光滑的，且斜面倾角为θ.质量为m 的光滑球放在三棱柱和光滑竖直墙壁之间，A 和
B 都处于静止状态，求：
(1)地面对三棱柱支持力的大小； (2)地面对三棱柱摩擦力的大小．
[解析] (1)选取A 和B 整体为研究对象，它受到重力(M ＋m )g 、地面的支持力N 、墙壁的弹力F 和地面的摩擦力f 的作用(如图甲所示)而处于平衡状态．根据平衡条件有N －(M ＋m )g ＝0，F ＝f 可得：N ＝(M ＋m )g .
甲 乙
(2)再以B 为研究对象，它受到重力mg ，三棱柱对它的支持力N B ，墙壁对它的弹力F 的作用(如图乙所示)而处于平衡状态．
根据平衡条件：N B cos θ＝mg，N B sin θ＝F 解得F＝mg tan θ，所以f＝F＝mg tan θ. [答案](1)(M＋m)g(2)mg tan θ
高中物理学习材料 （灿若寒星**整理制作） 第一部分匀变速直线运动的规律 一、基本概念辨析 1.质点的概念---------实际物体抽象为质点的条件：物体本身的大小和形状对于我们的研究而言属于无关的或者次要的因素时。 例题1：做下列运动的物体，能当做质点处理的是： A.自转中的地球 B.旋转中的风力发电机叶片 C.匀速直线运动的火车 D.在冰面上旋转的花样滑冰运动员 2.参照物---------为研究物体的运动而假定不动的物体；研究物体的运动时参照物可以任意选取，选择不同的参照物，物体的运动形式可能不同。 例题2：某校高一部分学生分别乘甲、乙两辆汽车去参加社区劳动实践，两辆汽车在平直公路上行驶时，甲车内的同学看见乙车没有运动，而乙车内同学看见路旁的树木向西移动，如果以地面问参考系，上述观察说明： A.甲车不动，乙车向东运动 B.乙车不动，甲车向东运动 C.甲车、乙车以相同的速度向东行驶 D.甲车、乙车以相同的速度向西行驶 3.位移与路程-------位移是描述物体位置变化的物理量，是从出位置指向末位置的有向线段，是矢量；路程是物体实际走过的路径长度，是标量。 例题3从5m高处落下一个小球，它与地面相碰后弹起，上升到2m高处被接住，则在全段过程中： 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2m，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4m，方向竖直向上，路程为3m 4.平均速度和瞬时速度------平均速度等于物体位移与时间的比值，对应一段时间；瞬时速度对应的是一个时刻。 例题4：在2008年北京奥运会上，牙买加选手博尔特是一位公认的“飞人”，在男子100m决赛和男子200m决赛中分别以9.69s和19.30s的成绩打破两项世界记录，获得两枚金牌，关于他在这两次决赛中的运动情况，下列说法中正确的是： A.100m决赛中的平均速度约为10.32m/s
鲁教版高一物理必修一单元测试题及答案解析全套 含模块综合测试题，共6套 阶段验收评估（一）运动的描述 (时间：50分钟满分：100分) 一、选择题(共8小题，每小题6分，共48分。第1～5题只有一个选项正确，第6～8题有多个选项正确，全部选对得6分，选不全得3分，选错不得分) 1．2015年11月18日，俄罗斯历史上首次在实战中使用了最新的X-101巡航导弹对叙利亚进行了轰炸。下列说法正确的是() A．分析该导弹的形状时，可以把它看成质点 B．研究该导弹的飞行时间时，不可以把它看成质点 C．研究该导弹滑行过程中经过某标示物的时间时，不能把它看成质点 D．分析该导弹在空中的飞行轨迹时，不能把它看成质点 解析：选C分析该导弹的形状时，其大小和形状不能被忽略，A错误；研究该导弹的飞行时间时，导弹的大小远小于飞行距离，可以把它看成质点，B错误；研究该导弹滑行过程中经过某标示物的时间时，导弹的长度即为位移的大小，不能忽略，故不能把它看成质点，C正确；分析该导弹在空中的轨迹时，导弹的大小可以忽略，可以把它看成质点，D错误。 2．一个人从北京到重庆，可以乘火车，也可以乘飞机，还可以先乘火车到武汉，然后乘轮船沿长江到重庆，如图1所示，则在这几种情况下，该人的() 图1 A．运动轨迹一样B．路程相同 C．位置变化不同D．位移相同 解析：选D在题中所述的三种情况中，人的运动轨迹不同，路程也不同，但人的始末位臵相同，故位移相同，即位臵变化相同，选项D正确。 3．由加速度的定义式a＝Δv Δt可知() A．加速度a与速度的变化Δv成正比B．加速度a与时间Δt成反比
C ．加速度a 的方向与速度v 的方向相同 D.Δv Δt 叫速度的变化率，它是描述速度变化快慢的物理量 解析：选D 根据加速度的定义式a ＝Δv Δt 知，加速度a 等于Δv 与Δt 的比值，当Δv 一定时，加速度 a 与时间的变化量Δt 成反比，当Δt 一定时，加速度a 与速度的变化量Δv 成正比，故选项A 、B 均错；加速度a 的方向与速度变化量Δv 的方向相同，与速度的方向无关，选项C 错误；Δv Δt 是速度变化量与时间变 化量的比值，反映了速度随时间变化的快慢，选项D 正确。 4．如图2所示，F1赛车是世界上速度最快、科技含量最高的运动。F1赛车不仅加速快，而且有很强的制动特性，可以在1.9 s 内从200 km/h 减速到0，则其制动加速度大小约为( ) 图2 A ．10 m/s 2 B ．20 m/s 2 C ．30 m/s 2 D ．40 m/s 2 解析：选C 其制动加速度a ＝Δv t ＝0－200× 1 3.61.9 m/s 2≈－29.2 m/s 2，即制动加速度的大小约为30 m/s 2， C 正确。 5．某人爬山，从山脚爬上山顶，然后又沿原路返回到山脚，上山的平均速度为v 1，下山的平均速度为v 2，则往返的平均速度的大小和平均速率是( ) A.v 1＋v 22 v 1＋v 22 B.v 1－v 22 v 1－v 22 C ．0 v 1－v 2 v 1＋v 2 D ．0 2v 1v 2 v 1＋v 2 解析：选D 由于此人爬山往返一次，位移s ＝0，平均速度v －＝s t ＝0，由于此人往返一次的路程为山脚到山顶距离的2倍，设单程为s ，则平均速率v － ′＝s ＋s t 1＋t 2＝2s s v 1＋s v 2 ＝2v 1v 2v 1＋v 2 ，所以D 项正确。 6．甲、乙两质点在同一直线上匀速运动，取向右为正方向，甲质点的速度为2 m/s ，乙质点的速度为－4 m/s ，可知( ) A ．乙质点的速率大于甲质点的速率 B ．因为＋2＞－4，所以甲质点的速度大于乙质点的速度 C ．这里正负号的物理意义是表示运动的方向 D ．若甲、乙两质点同时由同一点出发，则10 s 后甲、乙两质点相距60 m 解析：选ACD 速度是矢量，其正负号表示物体的运动方向，速率是标量，在匀速直线运动中，速
1、质点（1）没有形状、大小，而具有质量的点。 （2）质点是一个理想化的物理模型，实际并不存在。 （3）一个物体能否看成质点，并不取决于这个物体的大小，而是看在所研究的问题中物体的形状、大小和物体上各部分运动情况的差异是否为可以忽略的次要因素，要具体问题具体分析。 2、参考系（1）物体相对于其他物体的位置变化，叫做机械运动，简称运动。 （2）在描述一个物体运动时，选来作为标准的（即假定为不动的）另外的物体，叫做参考系。 对参考系应明确以下几点： ①对同一运动物体，选取不同的物体作参考系时，对物体的观察结果往往不同的。 ②在研究实际问题时，选取参考系的基本原则是能对研究对象的运动情况的描述得到尽量的简化，能够使解题显得简捷。 ③因为今后我们主要讨论地面上的物体的运动，所以通常取地面作为参照系 3、路程和位移 （1）位移是表示质点位置变化的物理量。路程是质点运动轨迹的长度。 （2）位移是矢量，可以用以初位置指向末位置的一条有向线段来表示。因此，位移的大小等于物体的初位置到末位置的直线距离。路程是标量，它是质点运动轨迹的长度。因此其大小与运动路径有关。 （3）一般情况下，运动物体的路程与位移大小是不同的。只有当质点做单一方向的直线运动时，路程与位移的大小才相等。图1-1中质点轨迹ACB的长度是路程，AB是位移S。 （4）在研究机械运动时，位移才是能用来描述位置变化的物理量。路程不能用来表达物体的确切位置。比如说某人从O点起走了50m路，我们就说不出终了位置在何处。 4、速度、平均速度和瞬时速度 （1）表示物体运动快慢的物理量，它等于位移s跟发生这段位移所用时间t的比值。即v=s/t。速度是矢量，既有大小也有方向，其方向就是物体运动的方向。在国际单位制中，速度的单位是（m/s）米/秒。 （2）平均速度是描述作变速运动物体运动快慢的物理量。一个作变速运动的物体，如果在一段时间t内的位移为s, 则我们定义v=s/t为物体在这段时间（或这段位移）上的平均速度。平均速度也是矢量，其方向就是物体在这段时间内的位移的方向。 （3）瞬时速度是指运动物体在某一时刻（或某一位置）的速度。从物理含义上看，瞬时速度指某一时刻附近极短时间内的平均速度。瞬时速度的大小叫瞬时速率，简称速率 5、匀速直线运动 （1）定义：物体在一条直线上运动，如果在相等的时间内位移相等，这种运动叫做匀速直线运动。 根据匀速直线运动的特点，质点在相等时间内通过的位移相等，质点在相等时间内通过的路程相等，质点的运动方向相同，质点在相等时间内的位移大小和路程相等。 （2）匀速直线运动的x—t图象和v-t图象 1）位移图象（x-t图象）就是以纵轴表示位移，以横轴表示时间而作出的反映物体运动规律的数学图象，匀速直线运动的位移图线是通过坐标原点的一条直线。
2.1《运动、空间和时间》教案 教材分析 由于本部分内容初中有所涉及但不够深入，所以在这部分内容处理上，时间分配少一些，但侧重知识的应用。通过运动形式的对比引入，剖析大量运动与静止的相对性的生活实例来展开，扩展学生的视野，提高学生物理的兴趣，通过大量的生活和社会实例，在原认识的基础上进行再认识。 教学目标 1、知识与技能： (1)、知道运动有多种类型，机械运动是一种简单的运动形式 (2)、知道参考系的概念,知道对同一物体选择不同的参考系时,观察的结果可能不同,通常选择参考系时,要考虑研究问题的方便;在比较不同物体的运动情况时,必须选择同一参考系才有意义. (3)、知道时间和时刻的概念以及它们的区别.知道时间的法定计量单位及其符号. 2、过程与方法： (1)、学会用坐标系来描述物体的空间位置 (2)、学会用时间数轴来描述物体运动过程的时间和时刻 3、情感态度与价值观： 关注科学技术的新进展，关注物理学与其他学科的联系，培养爱国注意情感 教学重点、难点： 1、参考系的概念,及学会合理选择参考系判断物理的运动情况 2、学会用坐标系来描述物体的空间位置 3、学会用时间数轴来描述物体运动过程的时间和时刻 教学准备：多媒体 教学方法：讲授法、谈话法、演示法 课时安排：1课时 教学过程 (一)、课程的引入： 结合课本内容，在学生自行阅读的基础，教师引入本章内容并简要讲解本章的学习要求 (二)教学内容 1、机械运动和参考系： (1)、各种运动：(2)、机械运动的定义：(3)、参考系的概念：教学过程：(4)、参考系的确定方法 2、空间位置的描述
3、时间的描述 (三)本节小结： 1、学会合理选择参考系判断物理的运动情况 2、学会用坐标系来描述物体的空间位置 3、学会用时间数轴来描述物体运动过程的时间和时刻 (四)课堂练习(可相互讨论)： 教学反思 本节教学，不仅关注知识的习得，更关注知识的形成过程，让学生在正确理解知识的同时，体会如何进行问题的探究，在教学过程中注重学生的学习兴趣、主动参与的态度，关注学科间的渗透，辨证思想的渗透。特别是重视培养学生用数学方法解决物理问题的思维和处理抽象物理问题的能力。大部分同学都能理解其中的知识。 2、2 质点和位移 学习目标: 1. 知道位移的概念。知道它是表示质点位置变动的物理量，知道它是矢量，可以 用有向线段来表示。 2. 知道路程和位移的区别。 学习重点: 质点的概念 位移的矢量性、概念。 学习难点: 1．对质点的理解。 2．位移和路程的区别. 主要内容: 一、质点： 二、路程和位移 三、矢量和标量 四、直线运动的位置和位移 课堂训练 课后作业: 2、3速度和加速度 教学目标： 一、知识目标： 1、理解加速度的概念，知道加速度是表示速度变化快慢的物理量，知道它的定义、公式、符号和单位。 2、知道加速度是矢量，知道加速度的方向始终跟速度的改变量的方向一致，知道加速度跟速度改变量的区别。
B A 高中物理学习材料 （灿若寒星**整理制作） 高一年段物理科试题 一、选择题。本题共14小题（每小题4分，共计56分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确。） 1.关于力的概念，下列说法不．正确的是（ ） A 、力是物体产生形变和改变运动状态的原因 B 、力是物体对物体的作用 C 、两个力的大小相同，它们产生的效果不一定相同 D 、只有互相接触的物体才存在相互作用力 2.关于重力，下列说法中哪个正确：（ ） A ．地球上的物体只有静止时才受重力作用 B ．物体只有在落向地面时才受重力 C ．重心是物体所受重力的作用点，所以重心总是在物体上，不可能在物体外 D. 重力的大小与物体离地面的高度有关 3. 下列关于弹力产生条件的说法中正确的是（ ） A ．只要两个物体接触就一定有弹力产生 B ．轻杆一端所受弹力的作用线一定与轻杆方向垂直 C ．压力和支持力的方向总是垂直于接触面 D ．形变大的物体产生的弹力一定比形变小的物体产生的弹力大 4．把一个已知力分解为两个分力，在下列情况下一定具有唯一解的是 （ ） A ．已知两个分力的方向，且两分力不在同一直线上 B ．已知一个分力的方向 C ．已知一个分力的大小和另一个分力的方向 D ．已知两个分力的大小 5．关于摩擦力与弹力的关系，下列说法中不．正确的是（ ） A ．有弹力一定有摩擦力 B ．有弹力不一定有摩擦力 C ．有摩擦力一定有弹力 D ．同一接触面上的弹力和摩擦力的方向一定垂直 6、重力为100 N 的木箱放在水平地面上，至少要用40N 的水平推力才能使它从原地开始运动，当把它从原地开始推动后，用38牛的水平推力就可以使它继续作匀速直线运动，则下列说法中不．正确的是 （ ） A.木箱与水平地面间的最大静摩擦力为40N B.木箱与水平地面间的动摩擦因数为0.38 C.若用30N 的水平推力推木箱，它与水平地面间的摩擦力为30N D.若用80N 的水平推力推木箱，它与水平地面间的滑动摩擦力为80N 7.如图所示，a 、b 间一定有弹力的是（ ） 8.如图所示，两根直木棍AB 和CD 相互平行，斜靠在竖直墙壁上固定不动，水泥圆筒从木棍的上部匀速滑下．若保持两木棍倾角不变，将两者间的距离稍增大后 固定不动，仍将水泥圆筒由静止释放，则( ) A ．每根木棍对圆筒的支持力变大，摩擦力不变 B ．每根木棍对圆筒的支持力变大，摩擦力变大 C ．圆筒将沿木棍加速下滑 D ．圆筒将沿木棍减速下滑 9．如图所示，将质量为m 的滑块放在倾角为θ的固定斜面上。滑块与斜面之间的动摩擦因数为μ。若滑块与斜面之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力大 小相等，重力加速度为g ，则 （ ） A ．将滑块由静止释放，如果μ＞tan θ，滑块将下滑 B ．给滑块沿斜面向下的初速度，如果μ＜tan θ，滑块将减速下滑 C ．用平行于斜面向上的力拉滑块向上匀速滑动，如果μ=tan θ，拉力大小应是2mgsin θ D ．用平行于斜面向下的力拉滑块向下匀速滑动，如果μ=tan θ，拉力大小应是mgsin θ 10.一个木箱放在一个斜坡上，处于静止状态，如图所示，下列说法中正确 的是（ ） A 、木箱受到重力、下滑力及斜坡对它的支持力作用 B 、木箱受到重力、下滑力、斜坡对它的支持力及静摩擦力作用 C 、木箱受到的重力可以分解为使木箱沿斜坡下滑的分力和使木箱紧压 斜 坡的分力 D 、木箱的重力垂直于斜坡的分力就是木箱对斜坡的压力 11.放在粗糙水平面上的物体A 上叠放着物体B 。A 和B 之间有一根 处 于压缩状态的弹簧。A 、B 均处于静止状态，下列说法中正确的是 （ ） A.B 受到向左的摩擦力。 B.B 对A 的摩擦力向右。 C.地面对A 的摩擦力向右。 D.地面对A 没有摩擦力。 A a a a a b b b b B C 水平面光滑 两绳都竖直 斜面光滑 D
高中物理必修一公式 第一章 运动的描述 一、速度：单位m/s 1、速度和平均速度 v=Δx/Δt 或v=x/t 2、瞬时速度 v=Δx/Δt (Δt →0) 3、速率（瞬时速度的大小） v=s/t 二、加速度： 单位m/s 2 a=Δv/Δt 第二章 匀变速直线运动的研究 一、基本公式： 1、速度公式：0t a t υυ=+? 2、位移公式： X 2 012 s t at υ=+ t v x = 二、推论： 1、平均速度公式：02 t υυυ+= 2、速度——位移公式：22 02t as υυ-=X 3、中时速公式：022t t υυυυ+== 4、中位速公式：22 202 t x υυυ+=。（22x t υυ?） 三、匀变速直线运动的特殊规律 1、初速为零的匀加速直线运动的特点： （1）从运动开始，在1T 末、2T 末、3T 末……nT 末的速度之比： υ1::υ2:υ3:…:υn ＝1:2:3:…:n （提示：t a t υ=?） （2）从运动开始，在1T 内、2T 内、3T 内……nT 内的位移之比： X 1:X 2:X :……:X n ＝12: 22: 32:……:n 2 （提示： X 2 12 s at =） （3）从运动开始，在第1个T 内，第二个T 内，第3个T 内……第n 个T 内的位移之比： X Ⅰ:X Ⅱ:X Ⅲ:……:X N ＝1:3:5:……:（2N －1） （提示：X Ⅰ=X 2－X 1） （4）从运动开始，通过连续相等的位移所用时间之比： ① t Ⅰ:t Ⅱ:t Ⅲ:……:t N ＝1:1）::……: ② t 总Ⅰ 2、做匀变速直线运动的物体，如果在各个连续相等的时间T 内的位移分别为X Ⅰ，X Ⅱ，X III ……X N ，则 △X ＝X Ⅱ－X Ⅰ＝X III －X Ⅱ＝……＝ X N －X N －1＝aT 2 ＝恒量 推论：第n 个T 时间内的位移和第m 个T 时间内的位移之差：X n －X m ＝（n －m ）aT 2 3、自由落体运动： V 0=0， a=g 第三章相互作用 1、重力： G = mg (g 随高度、纬度、地质结构而变化，g 极>g 赤，g 低纬>g 高纬) 2、胡克定律：F = k x (x 为伸长量或压缩量，k 为劲度系数，只与弹簧的长度、粗细和材料有关) 3、摩擦力的公式： (1 ) 滑动摩擦力： F f = μF N （动的时候用，或时最大的静摩擦力） 说明：①N 为接触面间的弹力（压力），可以大于G ；也可以等于G ；也可以小于G 。
最新整理高一物理教案高一物理必修一全套学案 （鲁科版） 第2节质点和位移 学习目标: 1.知道位移的概念。知道它是表示质点位置变动的物理量，知道它是矢量，可以用有向线段来表示。 2.知道路程和位移的区别。 学习重点:质点的概念 位移的矢量性、概念。 学习难点: 1．对质点的理解。 2．位移和路程的区别. 主要内容: 一、质点： 定义：用来代替物体的具有质量的点，叫做质点。 质点是一种科学的抽象，是在研究物体运动时，抓住主要因素，忽略次要因素，是对实际物体的近似，是一个理想化模型。一个物体是否可以视为质点，要具体的研究情况具体分析。 二、路程和位移 2．路程：质点实际运动轨迹的长度，它只有大小没 有方向，是标量。 3．位移：是表示质点位置变动的物理量，有大小和方向，是矢量。它是用一条自初始位置指向末位置的有向线段表示，位移的大小等于质点始末位置间的
距离，位移的方向由初位置指向末位置，位移只取决于初末位置，与运动路径无关。 4.位移和路程的区别： 5．一般来说，位移的大小不等于路程。只有质点做方向不变的直线运动时大小才等于路程。 例一下列几种运动中的物体，可以看作质点的是（） A．研究从广州飞往北京时间时的飞机 B．绕地轴做自转的地球 C．绕太阳公转的地球 D．研究在平直公路上行驶速度时的汽车 例二中学的垒球场的内场是一个边长为16.77m的正方形，在它的四个角分别设本垒和一、二、三垒．一位球员击球后，由本垒经一垒、一垒二垒跑到三垒．他运动的路程是多大？位移是多大？位移的方向如何？ 课堂训练： 1．以下说法中正确的是（） A．两个物体通过的路程相同，则它们的位移的大小也一定相同。 B．两个物体通过的路程不相同，但位移的大小和方向可能相同。 C．一个物体在某一运动中，位移大小可能大于所通过的路程。 D．若物体做单一方向的直线运动，位移的大小就等于路程。 2．如图甲，一根细长的弹簧系着一个小球，放在光滑的桌面上．手握小球把弹簧拉长，放手后小球便左右来回运动，B为小球向右到达的最远位置．小球向右经过中间位置O时开始计时，其经过各点的时刻如图乙所示。若测得OA=OC=7cm，AB=3cm，则自0时刻开始：
高中物理学习材料 （马鸣风萧萧**整理制作） 高一物理必修一（第二讲） 一． 【知识点归纳】 ㈠匀变速直线运动：加速度不变的变速直线运动。 特点： ⑴运动物体的速度是均匀变化的 ⑵运动物体的轨迹是一条直线 规律：02022 1 22t t v v at s v t at v v as =+=+ -= 说明：⑴速度公式涉及四个物理量（t v 、0v 、a 、t ），若已知其中三个量，便可求第四个量； ⑵位移公式同样涉及四个物理量（s 、0v 、a 、t ），若已知其中三个量，便可求第四个量； ⑶速度--位移公式多用于求解题设中不涉及时间的运动问题。 ㈡ 匀变速直线运动的重要推论 1.对于所有匀变速直线运动适用的三个推论： ① 一段时间t 内的中间时刻的瞬时速度等于这段时间内物体的平均速度：2 02 t t v v s v v t +== = ②一段位移s 内的中间位置的瞬时速度与初、末速度的关系：2 s v = ③任意连续相等时间内的通过的位移之差是一个恒量：221321n s s s s s s s aT -=-=-==-=V n … 2.初速度为零的匀变速直线运动的推论（比例式）： ①1s 末，2s 末，3s 末…ns 末的速度之比为：123::::1:2:3::n v v v v n ???=??? ②1s 末，2s 末，3s 末…ns 末的位移之比为：222212 3::::1:2:3::n s s s s n ???=??? ③第1s 内，第2s 内，第3s 内…第Ns 内的位移之比为：::::1:3:5::(21)I II III n s s s s n ???=???-
高一物理上学期期末复习知识点归纳 专题一:运动学 1.质点 （1）没有形状、大小，而具有质量的点。 （2）质点是一个理想化的物理模型，实际并不存在。 （3）一个物体能否看成质点，并不取决于这个物体的大小，而是看在所研究的问题中物体的形状、大小和物体上各部分运动情况的差异是否为可以忽略的次要因素，要具体问题具体分析。 2.参考系 （1）物体相对于其他物体的位置变化，叫做机械运动，简称运动。 （2）在描述一个物体运动时，选来作为标准的（即假定为不动的）另外的物体，叫做参考系。 对参考系应明确以下几点： ①对同一运动物体，选取不同的物体作参考系时，对物体的观察结果往往不同的。 ②在研究实际问题时，选取参考系的基本原则是能对研究对象的运动情况的描述得到尽量的简化， 能够使解题显得简捷。 ③因为今后我们主要讨论地面上的物体的运动，所以通常取地面作为参照系 3.路程和位移 （1）位移是表示质点位置变化的物理量。路程是质点运动轨迹的长度。 （2）位移是矢量（有大小和方向），可以用以初位置指向末位置的一条有向线段来表示。因此，位移的大小等于物体的初位置到末位置的直线距离。路程是标量（只有大小），它是质点运动轨迹的长度。因此其大小与运动路径有关。 （3）一般情况下，运动物体的路程与位移大小是不同的。只有当质点做单一方向的直线运动时，路程与位移的大小才相等。图中质点轨迹ACB的长度是路程，有向线段AB是位移S。 （4）在研究机械运动时，位移才是能用来描述位置变化的物理量。路程不能用来表达物体的确切位置。比如说某人从O点起走了50m路，我们就说不出终了位置在何处。 4、速度、平均速度和瞬时速度、速率 （1）表示物体运动快慢的物理量，它等于位移s跟发生这段位移所用时间t的比值。即v=s/t。速度是矢量，既有大小也有方向，其方向就是物体运动的方向。在国际单位制中，速度的单位是（m/s）米/秒。（1m/s=3.6km/h ） （2）平均速度是描述作变速运动物体运动快慢的物理量。一个作变速运动的物体，如果在一段时间t内的位移为s, 则我们定义v=s/t为物体在这段时间（或这段位移）上的平均速度。平均速度也是矢量，其方向就是物体在这段时间内的位移的方向。 （3）瞬时速度是指运动物体在某一时刻（或某一位置）的速度。从物理含义上看，瞬时速度指某一时刻附近极短时间内的平均速度。瞬时速度的大小叫瞬时速率，简称速率。平均速率为总路程比总时间。
高中物理学习材料 【课题】期末复习三 第5章 力的平衡（第1课时） 【时间】 【复习要求】 1、通过实验理解力的合成与分解，体会等效法在解决问题中的作用。P82 2、应用实验方法来研究共点力合成的平等四边形定则并掌握平行四边形定则，会用作图法求合力或分力。 3、会用正交分解法和直角三角形等有关知识，计算合力与分力。 4、知道共点力的平衡条件，通过实验验证共点力作用下物体的平衡条件。P91 5、掌握受力分析的基本方法与利用共点力平衡条件解决问题的一般步骤。 【教学过程】 【典型例题】 ★ 知识点1： 力的合成 【要点归纳】 1、共点力：几个力如果都作用在物体上的同一点或它们的作用线相交于同一点，这几个力就叫做共点力。 2、力是矢量，作用在物体上的几个力的方向不在一直线上时，力的合成运算不能简单地应用代数加减法，而应该用平行四边形定则求解。如果用表示两个共点力F 1和F 2的线段为邻边做平行四边形，那么，合力F 的大小和方向就可以用这两个邻边之间的对角线表示出来，这就叫做力的平行四边形定则。 3、合力的大小可以大于分力，也可以小于分力，还可以等于分力。 特例 : 120,F F F θ=?=+合 (最大值) 222190,F F F θ=?=+合 12180,F F F θ=?=-合 (最小值) 1212120,F F F θ=?==合且 合力范围 ： |F 2-F 1|≤F 合≤ |F 1+F 2| 4、当两分力大小一定时，两分力之间的夹角越小合力越大，夹角越大合力越小。 当合力一定时，两个分力间的夹角越大，分力就越大。例子（引桥、斧子、石拱桥）。 5、力的合成的两种常用方法：（见练习册P51） （1）作图法：①要选取适当的标度，使画出的图稍大些，以提高精确度。②作出力的图示，以及对应的平行四边形。③用同一标度去度量作出的平等四边形的对角线，确定对角线是标度的几倍，进而求出合力的大小。④量出对角线与某一分力的夹角，求出合力的方向。 （2）计算法：根据平行四边形定则作出物体受力的示意图，然后利用数学中解直角三角形的方法求出对角线，即为合力。 6、首尾相接法与三角形定则。P83 【例1】关于共点力，下列说法中不． 正确的是 （ ） A ．作用在一个物体上的两个力，如果大小相等，方向相反，这两个力是共点力 B ．作用在一个物体上的两个力，如果是一对平衡力，则这两个力是共点力
第一章力 知识要点： 1、本专题知识点及基本技能要求 （1）力的本质 （2）重力、物体的重心 （3）弹力、胡克定律 （4）摩擦力 （5）物体受力情况分析 1、力的本质：（参看例1、 2、3） （1）力是物体对物体的作用。 ※脱离物体的力是不存在的，对应一个力，有受力物体同时有施力物体。找不到施力物体的力是无中生有。（例如：脱离枪筒的子弹所谓向前的冲力，沿光滑平面匀速向前运动的小球受到的向前运动的力等） （2）力作用的相互性决定了力总是成对出现： ※甲乙两物体相互作用，甲受到乙施予的作用力的同时，甲给乙一个反作用力。作用力和反作用力，大小相等、方向相反，分别作用在两个物体上，它们总是同种性质的力。（例 如：图中N与N '均属弹力，f f 00 与 ' 均属静摩擦力） （3）力使物体发生形变，力改变物体的运动状态（速度大小或速度方向改变）使物体获得加速度。 ※这里的力指的是合外力。合外力是产生加速度的原因，而不是产生运动的原因。对于力的作用效果的理解，结合上定律就更明确了。 （4）力是矢量。 ※矢量：既有大小又有方向的量，标量只有大小。
力的作用效果决定于它的大小、方向和作用点（三要素）。大小和方向有一个不确定作用效果就无法确定，这就是既有大小又有方向的物理含意。 （5）常见的力：根据性质命名的力有重力、弹力、摩擦力；根据作用效果命名的力有拉力、下滑力、支持力、阻力、动力等。 2、重力，物体的重心（参看练习题） （1）重力是由于地球的吸引而产生的力； （2）重力的大小：G=mg，同一物体质量一定，随着所处地理位置的变化，重力加速度的变化略有变化。从赤道到两极G→大（变化千分之一），在极地G最大，等于地球与物体间的万有引力；随着高度的变化G→小（变化万分之一）。在有限范围内，在同一问题中重力认为是恒力，运动状态发生了变化，即使在超重、失重、完全失重的状态下重力不变；（3）重力的方向永远竖直向下（与水平面垂直，而不是与支持面垂直）； （4）物体的重心。 物体各部分重力合力的作用点为物体的重心（不一定在物体上）。重心位置取决于质量分布和形状，质量分布均匀的物体，重心在物体的几何对称中心。 确定重心的方法：悬吊法，支持法。 3、弹力、胡克定律：（参看例） （1）弹力是物体接触伴随形变而产生的力。 ※弹力是接触力 弹力产生的条件：接触（并发生形变），有挤压或拉伸作用。 常见的弹力：拉力，绳子的张力，压力，支持力； （2）弹力的大小与形变程度相关。形变程度越重，弹力越大。 （3）弹力的方向：弹力的方向与施力物体形变方向相反（是施力物体恢复形变的方向），与接触面垂直。 ※ 准确分析图中A物体受到的支持力（弹力），结论：两物体接触发生形变，面面接触弹