谈高中物理中机械能守恒定律的描述
浙江省萧山中学张国明
笔者从教高中物理已经有27年了，对机械能守恒定律的内容，每次教学后总想对定律的描述加以进一步的说明，但是，越想说明问题越是感到说不清定律。最后往往变成只能意会，不能言传的结果。近几年不同版本的教材中，对机械能守恒定律的典型描述有：
1、人民教育出版社物理室编，全日制普通高级中学教科书（试验修订本-必修2000年第二版）/物理/第一册/第八章/六、机械能守恒定律：在只有重力做功的情况下，物体的动能与重力势能相互转化，但是机械能的总量保持不变。这个结论叫做机械能守恒定律。这似乎把机械能守恒定律描述的太简单了，而在实际应用中，机械能守恒定律的应用范围更加广泛，对象更加复杂。
2、人民教育出版社、课程教材意见所、物理课程教材研发中心编著/经全国中小学教材审定委员会2004年初审通过/普通高中课程标准实验教材/物理/2/必修（2006年11月第二版）/第七章/8、机械能守恒定律：在只有重力做功或弹力做功的物体系统内，动能和势能可以相互转化，而总机械能保持不变。这叫做机械能守恒定律。其中的“或”，似乎只能两种做功中的一种，重力或弹力是系统内的呢还是系统外，描述的内容让人感到飘忽不定。
对于机械能守恒定律的这些描述，总觉得不够完整，问题在什么地方呢？问题肯定在于，历史上并没有形成适合于中学教学的机械能守恒定律描述。
我们先来简单回顾一下物理学史中，有关能量发展的过程。早在力学初步形成时，就已经有了能量守恒的萌芽，例如，伽利略研究斜面问题和摆的运动，斯梯芬(Stevin，1548—1620)研究杠杆原理，惠更斯研究完全弹性碰撞等都涉及能量守恒问题。17世纪法国哲学家笛卡儿已经明确提出了运动不灭的思想。以后德国哲学家莱布尼兹(Leibniz，1646—1716)引进活力(Visviva)的概念，首先提出活力守恒原理，他认为用mv2度量的活力在力学过程中是守恒的，宇宙间的“活
力”的总和是守恒的。D．伯努利(DanielBernoulli，1700—1782)的流体运动方程实际上就是流体运动中的机械能守恒定律。1801年，戴维发现电流的化学效应；1820年奥斯忒发现了电流的磁效应；1821年，塞贝克发现了温差电现象；至19世纪20年代，力学的理论著作强调“功”的概念，把它定义成力对距离的积分，并澄清了它和“活力”概念之间的数学关系，提供了一种机械“能”的度量，这为能量转换建立了定量基础。1831年，法拉第发现了电磁感应现象；1835年哈密顿(W.R.Hamilton，1805—1865)发表了《论动力学的普遍方法》一文，提出了哈密顿原理。至此能量守恒定律及其应用已经成为力学中的基本内容。1840年，焦耳发现了电流的热效应；1842年，迈尔表述了能量守恒定律，并计算了热功当量的数值，建立了力与热的联系；1843年，焦耳测定了热功当量的数值，确立了力与热的联系；1847年，亥姆霍兹在理论上概括和总结了能量守恒定律。通过大量是实验，到1847年，已经形成了完整的能量守恒定律。期间，机械能守恒定律往往被演化为各种方程和原理。我认为物理学发展中，对机械能守恒定律的描述受到以下几个方面的限制：
1、功的概念以及正确定义远远迟于对机械能转化的研究，因而，在功的定义确立之前，是不可能归纳出完整的机械能守恒定律的。
2、功的概念确立前后，各种能量之间的转化相继被发现，做功与能量转化的原理应运而生，并不断总结出新的规律。科学家们甚至还来不及给机械能守恒下完整的定论，更加完整的能量守恒定律似乎已经展现在人们眼前了。尽管在物理学发展的过程中，机械能转化与守恒的研究有着较长的历史，但在物理学的规律中，没有必要专门在能量转化中划出一块机械能守恒的内容，哈密顿原理已经把人们常见的能量之间转化的规律包容在一起了，因此，机械能守恒定律完全可作为能量守恒定律的一种特殊情况。
3、机械能转化的研究和其它能量之间转化的研究是胶着在一起的。这些研究的结果有的在功的定义确立之前，有的在功的定义确立之后。因此，机械能守
恒定律的正确描述，只能与上面的许多实验结果处于同一时期，这说明，机械能的转化，只能作为各种能量之间转化的一种特殊情况。
4、能量守恒定律的描述。能量守恒与转化定律的发现受康德哲学的影响，其中：1、康德意识到，事物本身与人所看到的事物是不同的，人类永远无法确知事物的真正面貌。2、康德认为因果律是人类理性的结果，既反对绝对的因果关系，也推翻了休谟因果律并不存在的观点。这些思想与大量的实践结合，科学家们淡化了因果律在定律中的体现，其中，没有界定对象、范围，不加任何条件，以叙事的形式说明能量守恒定律，大大增加了定律的包容性，形成了：能量既不会消灭，也不会创生，他只会从一种形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到另一个物体，而在转化和转移过程中，能量的总和保持不变。这个规律叫做能量守恒定律。这一定律不仅符合人们所认识、并证实的自然规律，并且，其中的总能量表达的不确定性和无法证明的特点，以及无形的能量依附在有形的物体中，将人们常用的因果律隐含在其中，也给了伪科学、甚至迷信思想一个重要的理论支持，符合不同阶层人们的心理，被人们广泛认为是人类发现的最伟大的定律。
5、机械能守恒定律的描述。它并不是研究结果的精确描述，而是教学需要而进行的准确描述。按照当前我们对机械能的认识，如果简化因果律，参照能量守恒定律的描写，它就成了：在只有机械能相互转化的系统中（特殊性），机械能既不会消灭，也不会创生，他只会从一种形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到另一个物体，而在转化和转移过程中，机械能的总和保持不变。这个规律叫做机械能守恒定律。这样的描述明显不符合人们的要求，如果这样，教学中，机械能守恒定律将成为能量守恒定律的累赘。机械能守恒定律要体现它的特殊性，必须界定范围、发生的事件，并明确其中的条件，即必须突显其中的因果律，这只有在确立了功的定义后才可能。
在人们认识功的概念以后，人们不仅能够确切写出各种机械能的表达式，还
知道做功是能量转化的唯一原因，因此，机械能守恒定律的描述，必须以此来显示其中的因果律，即必须用做功来说明条件，能量守恒来说明结果这样的表达形式。从当前我们对能量守恒的认识来看，机械能的转化一定是对一个系统而言的，一个独立的物体不存在机械能的转化问题。这样，我们可以将机械能守恒定律描述为：外力不做功、除重力和弹力以外其它内力做功为零的物体系统，动能和势能可以相互转化，系统的总机械能一定保持不变，这就是机械能守恒定律。
6、受到中学物理教学实际的限制。一方面，我国中学物理教学往往存在着这样的定势，总要从定理、定律的字里行间的分析，尽可能地挖掘其中所有具有牵连的含义，来说明定理和定律的重要性，以此来编写大量的选择题，而学生在长期的选择题的训练中，慢慢形成了让人们哭笑不得的、只判断“对或错”的思维方法，使学生学习的知识与知识所符合的实际相去越来越远，可能这就是我们教育问题的重要原因之一。教材编写为了迎合教师的教学，也努力使定律和定理的描述朝向一个固定的模式——简捷明了，正确完整，越想越美。对不太符合中学教学实际的规律，只要是定律，总不太愿意放弃，一些物理规律似乎冠上“定律”之名，就能引起教学过程的重视。所以，在教材编写中，机械能转化与守恒，总是以“定律”的身份出现在重要的位置上，让大家引起重视。另一方面，作为定律，其描述就必须完整，这样就必须将机械能守恒定律描述为以下形式：外力不做功、除重力和弹力以外其它内力做功为零的物体系统，动能和势能可以相互转化，系统的总机械能一定保持不变，这就是机械能守恒定律。但是，这样的描述明显高于高中物理的教学要求，不符合教学实际。其中，学生在研究能量转化时，必须辨别清楚：系统内外、内力与外力、外力与内力做功的等等。
到这里，我们大概可以知道，高中物理的各种版本中，对机械能守恒定律的描述，似乎都存在着不足之处，常常使人感到疑惑。其中，不是编者不理解机械能守恒定律，而是编者们碰到了两难的问题：既要保持定律的完整性，也必须照顾高中物理教学的要求。如果保持定律的完整性，那么，描述的定律将超出中学
物理的教学范围；假如降低教学难度，那么，定律的相应描述就不完整。因此，在编写中，都采取了尽可能两全的方法，既努力控制教学的难度，使其符合中学教学的要求，正是由于这一矛盾，从而产生了对机械能守恒定律描述的尴尬。
在人们认识了能量的转化与守恒后，大家都必须遵守一个准则，那就是，对机械能转化与守恒的学习，是为了能更好地理解能量守恒定律，因而，不能偏重了对机械能守恒定律的描述，而冲淡了能量守恒定律。那么，如何解决上述矛盾呢？
本人觉得，当前教材中对机械能转化与守恒内容的编写是正确的，但可以将教材中的机械能守恒定律，看成是能量守恒定律的一种特殊情况，不再单独设立定律，将“机械能守恒定律”的词条用“机械能的转化与守恒”来替代。以探究个案的形式来研究机械能转化与守恒，有效能够制教学难度，让学生在探究中了解知识，把机械能转化的研究作为整个能量转化与守恒研究的有机过度，将机械能与其他能有机地关联起来，最后形成一个能量守恒的观点，真正理解能量守恒定律。在教材编写中，应当根据教学内容与要求，即使去掉“定律”两字又何妨。
2018年温州市高一物理(力学)竞赛试卷 (本卷重力加速度g取10m/s2) 一.选择题(本题共11小题,共55分.在每小给出的四个选项中,有的只有一个选项正确,有的有多个选项正确,全部选对的得5分,选对但不全的得2分,有选错的得0分) 1.用国际单位制的基本单位表示能量的单位,下列正确的是( ) A.kg.m2/s2 B.kg/s.m2 C.N/m D.N.m 2.如图所示,小芳在休重计上完成下蹲动作,下列F-t图像能反应体重计示数随间变化的是( ) 3.由于卫星的发射场不在赤道上,同步卫星发射后需要从转移轨道经过调整 再进入地球同步轨道.当卫星在转移轨道上飞经赤道上空时,发动机点火,给 卫星一附加速度,使卫星沿同步凯道运行.已知同步卫星的环绕速度约为 3.1×103m/s,某次发射卫星飞经赤道上空时的速度为1.55×103m/s,此时卫星的 高度与同步轨道的高度相同,转移轨道和同步轨道的夹角为30°,如图所示,发 动机给卫星的附加速度的方问和大小约为( ) A.西偏北方问,1.9×103m/S B.东偏南方向,1.9×103m/s C.西偏北方向,2.7×103m/S D.东偏南方向,2.7×103T/S 4.2013年2月16日凌晨,2012DA14小行星与地球“擦肩而过”,距离地球最近约2.77万公里.据观测,它绕太阳公转的周期约为366天,比地球的公转周期多1大.假设小行星和地球绕太阳运行的轨道均为圆轨道,对应的轨道半径分别为R1、R2,线速度大小分别为v1、v2小以下关系式正确( ) A. R1 R2= 366 365 B. R13 R23= 3662 3652 C. v1 v2= 366 365 D. v1 v2= 3366 365 5.如图所示,A、B两物体用两根轻质细线分别悬挂在天花板上,两绌线与水平方向夹角分别为60°和45°,AB 间拴接的轻质弹簧恰好处于水平状态,则下列判断正确的是( ) A.A,B的质量之比为1: 3 B.A,B所受弹簧弹力大小之比为 3 : 2 C.悬挂A.B的细线上拉力大小之比为1: 2 D.快速撤去弹簧的瞬间,A、B的瞬时加速度大小之比为1: 2 6.风速仪结构如图(a)所示,光源发出的光经光纤传输,被探测器接 收,当风轮旋转时.通过齿轮带动凸轮圆盘旋转,当圆盘上的凸轮经 过透镜系统时光被挡住.已知风轮叶片转动半径为r.每转动n圈带 动凸轮圆盘转动一圈.若某段时间Δt内探测器接收到的光强随时 间变化关系如图(b)所示,则该时间段内风轮叶片( )
第1章运动的描述 1．机械运动 运动：运动是宇宙中的普遍现象．从广义来讲，宇宙中的一切物体都是运动的，没有绝对静止的物体；从狭义来说，运动是指机械运动． 静止：一个物体相对于另一个物体的位置没有改变，我们就说它是静止的．静止都是相对运动而言的，不存在绝对静止的物体． 机械运动：一个物体相对于另一个物体的位置的改变叫做机械运动，简称运动，它包括平动、转动和振动等形式． 2．参考系和坐标系 参考系：在描述一个物体的运动时，选来作为标准的另外的某个物体叫参考系 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． 坐标系：为了定量描述物体的位置及位置的变化而建立的参考系．（标明原点、正方向和单位长度） （1）要准确地描述物体的位置及位置变化，需要建立坐标系； （2）如果物体在一维空间运动（即沿一直线运动），只需建立直线坐标系（数轴）； 如果物体在二维空间运动（即在同一平面运动），需要建立平面直角坐标系； 如果物体在三维空间运动时，则需要建立三维直角坐标系； 3．质点的认识 （1）定义：用来代替物体的有质量的点． ①质点是用来代替物体的具有质量的点，因而其突出特点是“具有质量”和“占有位置”，但没有大小，它的质量就是它所代替的物体的质量． ②质点没有体积或形状，因而质点是不可能转动的．任何转动的物体在研究其自转时都不可简化为质点． ③质点不一定是很小的物体，很大的物体也可简化为质点．同一个物体有时可以看作质点，有时又不能看作质点，要具体问题具体分析． （2）物体可以看成质点的条件：如果在研究的问题中，物体的形状、大小及物体上各部分运动的差异是次要或不起作用的因素，就可以把物体看做一个质点． （3）突出主要因素，忽略次要因素，将实际问题简化为物理模型，是研究物理学问题的基本思维方法之一，这种思维方法叫理想化方法．质点就是利用这种思维方法建立的一个理想化物理模型．
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（4）三者关系：________________________________________ 2、波动图像：表示在波的传播方向上，介质中的各个质点在________________相对平衡位置的________。当波源作简谐运动时，它在介质中形成简谐波，其波动图像为正弦或余弦曲线. （1）由波的图像可获取的信息 ①从图像可以直接读出振幅（注意单位）. ②从图像可以直接读出波长（注意单位）. > ③可求任一点在该时刻相对平衡位置的位移（包括大小和方向） ④可以确定各质点振动的加速度方向（加速度总是指向平衡位置） ⑤在波速方向已知（或已知波源方位）时可确定各质点在该时刻的振动方向. （2）波动图像与振动图像的比较： 振动图象波动图象研究对象一个振动质点沿波传播方向所有的质点 一个质点的位移随时间变化规律某时刻所有质点的空间分布规律@ 研究内容 图象 物理意义表示一质点在各时刻的位移表示某时刻各质点的位移 随时间推移，图象沿传播方向平移图象变化， 随时间推移图象延续，但已有形状不 变 一个完整曲线占横坐标距离表示一个周期表示一个波长 例3、一列简谐波在x轴上传播，其波形图如图7-32-4所示，其中实线，虚线分别表示t1=0，t2=时的波形，求⑴这列波的波速 ⑵若波速为280m/s,其传播方向如何此时质点P从图中位置运动至波谷位置 的最短时间是多少 :
练习2、如图7-32-5所示，甲为某一波在t=时的图象，乙为对应该波动的P质点的振动图象。 ⑴说出两图中AA’的意义 ⑵说出甲图中OA’B图线的意义 ⑶求该波速v= ⑷在甲图中画出再经时的波形图。 % ⑸求再经过时P质点的路程s和位移。 练习题： 1.在波的传播过程中，下列有关介质中质点的振动说法正确的是( ) A．质点在介质中做自由振动 B．质点在介质中做受迫振动 · C．各质点的振动规律都相同 D．各质点的振动速度都相同 2.下列关于横波与纵波的说法中，正确的是( ) A．振源上下振动形成的波是横波 B．振源左右振动形成的波是纵波 C．振源振动方向与波的传播方向相互垂直，形成的是横波 D．在固体中传播的波一定是横波 3.传播一列简谐波的介质中各点具有相同的( )
物理竞赛必修指导及推荐教材蔡子星 结合这么几年带物理竞赛的经验和自身当年竞赛的心得给出竞赛初学者的必读书目。当然啦，说是必读，如果能有类似的书替换也没有任何问题。只不过在浩如烟海的竞赛书籍中，缺的不是书，而是对书的挑选。 所以下面分四个难度级别向大家提供高中物理竞赛详细培养计划 第一阶段【初入殿堂篇】 难度：初赛；使用：选择新概念读本+任意一本；目标：决定是否开始往下看； 《新概念:高中物理读本》by 赵凯华第一册：第二册：第三册： 范晓辉“黑白书” 费曼第一册 北京市高中力学竞赛试题答案汇编高中物理奥赛方法 3000物理习题经解 第二阶段【强化学员篇】 难度：复赛；使用：前三个任选2个+真题；目标：搞定复赛 程稼夫系列：《力学篇》《电磁学篇》《中学奥林匹克竞赛物理讲座》《热学光学近代物理篇》 物理竞赛教程（三册）by 张大同第一册第二册第三册 《高中物理竞赛培优教程》by 舒幼生 《更高更妙的物理》 《全国中学生物理竞赛1-20届力学部分》 《全国中学生物理竞赛1-20届电磁学部分》 《全国中学生物理竞赛1-20届热学、光学及近代物理部分》 《金牌之路》by 张大同 历年预赛复赛真题 200道物理学难题 第三阶段【难度补全篇】 难度：决赛；使用：新概念物理+难题集萃+任选两本；目标：搞定决赛 《物理学难题集萃》by 舒幼生 《新编基础物理实验》 《新概念物理系列》by 赵凯华-《力学》《热学》《电磁学》新概念物理难度分级表高等数学（上）（下）by 李忠上册：下册： 历届决赛题第四阶段【究极领域篇】 难度：国际集训队；使用：结合国培搞定四大力学；目标：为从事物理行业打基础 历届IPhO试题历届APhO试题 《国际物理奥赛的选拔与培训》 《简明理论力学教程》by 周乐柱 四大力学《经典力学》by 梁昆淼《电动力学》by 郭硕鸿 《热力学与统计物理》by 汪志诚《量子力学》卷I卷II by 曾谨言
长沙市一中2015—2016学年度上学期学段(期末)考试 高一级物理科试卷 第一卷（选择题共40分） 一、本题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的或不答的得0分。 1．一质点在x轴上运动，各个时刻和位置坐标如下表，则此质点开始运动后下列说法中正确的是（） A．第2s内的位移为-9m B．前2s内的位移为4m C．最后3s内的位移为5m D．前5s内的路程为31m 2．关于速度和加速度的关系，下列说法中正确的是（） A．速度变化得越多，加速度就越大 B．速度变化得越快，加速度就越大 C．加速度的方向保持不变，速度方向可能会改变 D．加速度大小不断变小，速度大小可能会增加 3．图1为甲、乙两质点的速度--时间图象，对于甲、乙两质点的运动，下列说法正确的是（） A．质点甲向选定的正方向运动，质点乙与甲的运 动方向相反 B．质点甲、乙的速度相同 C．在相同时间内，质点甲、乙的位移相同 D．不管质点甲、乙是否从同一地点开始运动，它 们之间的距离一定越来越大 高一级物理科试题第1页（共7页） 4．如下图2所示，细线悬挂的物体重力均为G，对A、B两弹簧秤的示数，下列说法正确的是（） A．A的示数为0，B的示数为0 B．A的示数为G，B的示数为0 C．A的示数为0，B的示数为G D．A的示数为G，B的示数为G 图2 5．为了行车方便与安全，高大的桥要造很长的引桥，其主要目的是（）A．减小过桥车辆受到的摩擦力 B．减小过桥车辆的重力 C．减小过桥车辆对引桥面的压力 D．减小过桥车辆的重力平行于引桥面向下的分力 6．某时刻，质量为2.0kg的物体甲受到的合外力为8.0N，速度为10.0m/s， 质量为5.0kg 的物体乙受到的合外力为4.0N，速度为10.0m/s，则（） A．甲和乙的惯性一样大 B．甲的惯性比乙的大 C．甲的惯性比乙的小 D．无法判定哪个物体的惯性大 7．物体静止在一固定的斜面上，下列说法正确的是（） A．物体对斜面的压力和斜面对物体的支持力是一对平衡力 B．物体对斜面的摩擦力和斜面对物体的摩擦力是一对作用力与反作用力 C．物体所受重力和斜面对物体的作用力是一对作用力和反作用力 D．物体所受重力可以分解为沿斜面的力和对斜面的压力 t/s 2 1 -1 -2 B
广东省2009届高三物理一轮复习学案 运动的描述 运动的基本概念 【知识要点】 一、描述运动的基本概念： 1．机械运动：一个物体相对于另一个物体的位置的改变叫做机械运动，简称运动。它包括平动、转动和振动等运动形式。 2．参考系：为了研究物体的运动而假定为不动的物体，叫做参考系。 对同一个物体的运动，所选择的参考系不同，对它的运动的描述就会不同。从原则上说,参考系可以任意选定，但一般应从解决问题的方便出发选择合适的物体作参考系。在不加特别说明的情况下，研究地面上物体的运动时,通常都取地面为参考系。 3．质点：质点是一种物理模型，用来代替物体的有质量的点叫做质点。实际物体能否看作质点，并不是由物体的大小来决定的。如在研究原子核外电子的运动时，微小的原子不能看作质点。而在研究地球绕太阳公转运动的规律时，巨大的地球却可以看作质点。这是一种突出主要因素、忽略次要因素的研究问题的科学思想方法。 4．时刻和时间：时刻指的是某一瞬时.在时间轴上用一个点来表示。对应的是位置、速度、动量、动能等状态量。时间是两时刻间的间隔。在时间轴上用一段线段来表示。对应的是位移、路程、冲量、功等过程量。 5．位移和路程：位移描述物体位置的变化，是从物体运动的初位置指向末位置的矢量.路程是物体运动轨迹的长度，是标量。 6．速度：是描述物体运动的方向和快慢的物理量。 (1)平均速度：在变速运动中，物体在某段时间内的位移与发生这段位移所用时间的比值叫做这段时间内的平均速度，即t s v = ，单位：m/s ，其方向与位移的方向相同。它是对变速运动的粗略描述。 对于一般的变速直线运动，只能根据定义式t s v =求平均速度。对于匀变速直线运动可 根据2 0t v v v +=求平均速度。 (2)瞬时速度：运动物体在某一时刻(或某一位置)的速度，方向沿轨迹上该点的切线方向。瞬时速度是对变速运动的精确描述。瞬时速度的大小叫速率，是标量。 7．加速度：是描述速度变化快慢的物理量，是速度的变化和所用时间的比值（即速度的变化率）：a ＝t v ??，单位：m/s 2。加速度是矢量，它的方向与速度变化(Δv )的方向相同。 物体做加速直线运动还是做减速直线运动，判断的依据是加速度的方向和速度方向是相同还是相反。只要加速度方向跟速度方向相同(v ＞0 、a ＞0 或v ＜0 、 a ＜0)，物体的速度一定增大；只要加速度方向跟速度方向相反(v ＞0、a ＜0或v ＜0、a ＞0)，物体的速度一定减小。 加速度是表示速度（大小和方向）改变快慢的物理量。物体做变速直线运动时，其加速度方向与速度方向在同一直线上，该加速度表示速度大小改变的快慢；物体做匀速圆周运动时，加速度方向跟速度方向垂直，该加速度表示速度方向改变的快慢。当然，若加速度方向跟速度方向既不共线又不垂直，则物体速度的大小和方向均变化，加速度表示了速度（大小
《机械波》知识梳理 【波动形成和传播】 机械波：机械振动在介质中的传播过程叫机械波，机械波产生的条件有两个：一是要有做机械振动的物体作为波源，二是要有能够传播机械振动的介质。 横波和纵波： 质点的振动方向与波的传播方向垂直的叫横波。质点的振动方向与波的传播方向在同一直线上的叫纵波。气体、液体、固体都能传播纵波，但气体和液体不能传播横波，声波在空气中是纵波。 【波的图像】 横波的图象 用横坐标x表示在波的传播方向上各质点的平衡位置，纵坐标y表示某一时刻各质点偏离平衡位置的位移。 简谐波的图象是正弦曲线，也叫正弦波 简谐波的波形曲线与质点的振动图象都是正弦曲线，但他们的意义是不同的。波形曲线表示介质中的“各个质点”在“某一时刻”的位移，振动图象则表示介质中“某个质点”在“各个时刻”的位移。 【波长频率与波速】 波长：两个相邻的、在振动过程中对平衡位置的位移总是相等的质点间的距离叫波长。振动在一个周期内在介质中传播的距离等于波长。 频率f：波的频率由波源决定，在任何介质中频率保持不变。 波速v：单位时间内振动向外传播的距离。波速的大小由介质决定。 【波的反射和折射】 惠更斯原理：介质中任一波面上的各点，都可以看作发射子波的波源，而后任意时刻，这些子波在波前进方向的包络面便是新的波面。 波的反射：波遇到障碍物会返回来继续传播 反射规律：入射线、法线、反射线在同一平面内，入射线与反射线分居法线两侧，反射角等于入射角。 波的折射：波从一种介质进入另一种介质时，波的传播方向发生了改变的现象叫做波的折射． 折射规律：折射定律：入射线、法线、折射线在同一平面内，入射线与折射线分居法线两侧．入射角的正弦跟折射角的正弦之比等于波在第一种介质中的速度跟波在第二种介质中的速度之比： 【波的衍射】 波绕过障碍物或小孔继续传播的现象。产生显著衍射的条件是障碍物或孔的尺寸比波长小或与波长相差不多。 【波的干涉】 干涉：频率相同的两列波叠加，使某些区域的振动加强，使某些区域振动减弱，并且振动加强和振动减弱区域相互间隔的现象。产生稳定干涉现象的条件是：两列波的频率相同，相差恒定。 【多普勒效应】 多普勒效应：由于波源和观察者之间有相对运动，使观察者感到频率变化的现象叫做多普勒效应。他是奥地利物理学家多普勒在1842年发现的。 多普勒效应的应用: ①现代医学上使用的胎心检测器、血流测定仪等有许多都是根据这种原理制成。 ②根据汽笛声判断火车的运动方向和快慢，以炮弹飞行的尖叫声判断炮弹的飞行方向等。 1
2012年衢州市高中物理力学竞赛试题(含答案) 一、不定项选择题（共10小题，50分） 1. 伽利略为了研究自由落体的规律，将落体实验转化为著名的“斜面实验”，对于这 个研究过程，下列说法正确的是（ ） A ．斜面实验通过确定小球运动位移和时间关系来证明小球速度与时间成正比 B ．斜面实验“冲淡”了重力的作用，便于测量小球运动的时间 C ．通过对斜面实验的观察与计算，直接得到落体运动的规律 D ．根据斜面实验结论进行合理的外推，得到落体的运动规律 2. 如图所以，斜面体M 放在粗糙水平面上,物体m 在沿斜面向上力的作用下在光滑 斜面上做下列四种运动，斜面体均保持静止。沿斜面向上匀速运动；沿斜面向上匀加速运动；沿斜面向下匀加速运动；沿斜面向上变加速运动。地面对斜面体M 的摩擦力大小分别为1f F 、2f F 、3f F 、4f F 。则（ ） A ．1f F 、2f F 、3f F 一定相等，但与4f F 一定不相等 B ．1f F 可能与2f F 或3f F 相等 C ．2f F 、3f F 一定相等，但与4f F 可能相等 D ．1f F 、2f F 、3f F 、4f F 四者一定相等 3．有一种大型游戏机叫“跳楼机”.参加游戏的游客被安全带固定在座椅上，由电动机将座椅沿光滑的竖直轨道提升到离地面40m 高处，然后由静止释放.为研究方便，可以认为座椅沿轨道做自由落体运动1.2 s 后，开始受到恒定阻力而立即做匀减速运动，且下落到离地面4m 高处时速度刚好减小到零．然后再让座椅以相当缓慢的速度稳稳下落，将游客送回地面.(取g=10m ／s2)则（ ） A ．匀减速运动的时间为4.8s B ．匀减速运动的加速度大小为5.0m/s2 C ．游客对座椅的最大压力为游客重力的1.25倍 D ．游客对座椅的最大压力为游客重力的0.75倍 4．一个质点在竖直平面内运动一周闪光照片如图所示，由图可知（ ） A ．质点作匀速圆周运动 B ．质点作非匀速圆周运动 C ．若闪光频率已知可以求出质点运动周期 D ．即使闪光频率已知也不能求出质点运动周期 5．一质点只受一个恒力F 作用在xoy 平面内运动，F 大小为2N 。已 知质点运动到A 点的动能为12J ，运动到B 点的动能为7J ，A 、B 两 点的坐标如图所示。则恒力F 与+x 方向的夹角可能为（ ） A ．023 B ．060 C ．083 D ．0 97 6．如图（俯视图）所示，水平地面上处于伸直状态的轻绳一端拴在质量为m 的物块上，另一端拴在固定于B 点的本桩上．用弹簧称的光滑挂钩缓慢拉绳，弹簧称始终与地面平行．物块在水平拉力作用下缓慢滑动．当物块滑动至A 位置，∠AOB=120°时，弹簧称的示数为F ．则（ ） A ，物块与地面间的动摩擦因数为F/mg B ．木桩受到绳的拉力始终大于F C ．弹簧称的拉力保持不变 D ．弹簧称的拉力一直增大 7．a 是放在地球赤道上的物体，b 是近地卫星，c 是地球同步卫星，a 、b 、c 在同一 平面内绕地心做逆时针方向的圆周运动，某时刻，它们运行通过地心的同一直线上，如图甲所示．一段时间后．它们的位置可能是图乙中的 （ ） 第2题图
（精心整理，诚意制作） 可能用到的相对原子质量：H:1; Cu:64; C:12 一、选择题（每小题6分，共108分。1-18题中只有一个答案正确，19- 21中至少有二个答案正确，全选对的得6分，选对但不全的得3分，错选的得0分） 14．下面哪一组单位属于国际单位制中的基本单位 A ．米、牛顿、千克 B ．千克、焦耳、秒 C ．米、千克、秒 D ．米/秒2、千克、牛顿 15．作用在同一物体上的三个共点力，大小分别为6N 、3N 和8N ，其合力最小值为 A.1N B.3N C.13N D.0 16．一物体m 受到一个撞击力后沿不光滑斜面向上滑动，如图1所示，在滑动过程中，物体m 受到的力是： A 、重力、沿斜面向上的冲力、斜面的支持力 B 、重力、沿斜面向下的滑动摩擦力、斜面的支持力 C 、重力、沿斜面向上的冲力、沿斜面向下的滑动摩擦力 D 、重力、沿斜面向上的冲力、沿斜面向下的摩擦力、斜面的支持力 17．汽车在两车站间沿直线行驶时，从甲站出发，先以速度v 匀速行驶了全程的一半，接着匀减速行驶后一半路程，抵达乙车站时速度恰好为零，则汽车在全程中运动的平均速度是 A.v ／3 B.v /2 C.2v ／3 D.3v ／2 18.如图2所示，两个物体A 和B ，质量分别为1m 和2m ，互相接触放在光滑的水平面上，如图所示，对物体A 施以水平的推力F ，则物体A 对B 的作用力等于 A.F m m m 211+ B. F m m m 212+ C.F D. F m m 21 19.关于速度、加速度、合力间的关系，正确的是 A.物体的速度越大，则物体的加速度越大，所受合力越大 B.物体的速度很大，加速度可能为零，所受的合力也可能为零 C.物体的速度为零，加速度可能很大，所受合力也可能很大 D.物体的速度为零，则物体的加速度一定为零，所受合力也为零 20.下列所给的图象中能反映做直线运动的物体回到初始位置的是
一、第一章运动的描述易错题培优（难） 1．质点做直线运动的v-t 图象如图所示，则（） A．3 ~ 4 s 内质点做匀减速直线运动 B．3 s 末质点的速度为零，且运动方向改变 C．0 ~ 2 s 内质点做匀加速直线运动，4 ~ 6 s 内质点做匀减速直线运动，加速度大小均为 2 m/s2 D．6 s内质点发生的位移为 8 m 【答案】BC 【解析】 试题分析：矢量的负号，只表示物体运动的方向，不参与大小的比较，所以3 s～4 s内质点的速度负方向增大，所以做加速运动，A错误，3s质点的速度为零，之后开始向负方向运动，运动方向发生变化，B错误，图线的斜率表示物体运动的加速度，所以0～2 s内质点做匀加速直线运动，4 s～6 s内质点做匀减速直线运动，加速度大小均为2 m/s2，C正确，v-t图像围成的面积表示物体的位移，所以6 s内质点发生的位移为0，D错误， 考点：考查了对v-t图像的理解 点评：做本题的关键是理解v-t图像的斜率表示运动的加速度，围成的面积表示运动的位移，负面积表示负方向位移， 2．一个质点做方向不变的直线运动，加速度的方向始终与速度方向相同，但加速度大小逐渐减小直至为零，在此过程中（） A．速度逐渐减小，当加速度减小到零时，速度达到最小值 B．速度逐渐增大，当加速度减小到零时，速度达到最大值 C．位移逐渐增大，当加速度减小到零时，位移将还要增大 D．位移逐渐减小，当加速度减小到零时，位移将不再减少 【答案】BC 【解析】 【分析】 【详解】 AB．一个质点做方向不变的直线运动，加速度的方向始终与速度方向相同，但加速度大小逐渐减小直至为零，在此过程中，由于加速度的方向始终与速度方向相同，所以速度逐渐增大，当加速度减小到零时，物体将做匀速直线运动，速度不变，而此时速度达到最大值，故A错误，B正确。
《机械波》典型题 1．(多选)某同学漂浮在海面上，虽然水面波正平稳地以1.8 m/s 的速率向着海滩传播，但他并不向海滩靠近．该同学发现从第1个波峰到第10个波峰通过身下的时间间隔为15 s ．下列说法正确的是( ) A ．水面波是一种机械波 B ．该水面波的频率为6 Hz C ．该水面波的波长为3 m D ．水面波没有将该同学推向岸边，是因为波传播时能量不会传递出去 E ．水面波没有将该同学推向岸边，是因为波传播时振动的质点并不随波迁移 2．(多选)一振动周期为T 、振幅为A 、位于x ＝0点的波源从平衡位置沿y 轴正向开始做简谐运动．该波源产生的一维简谐横波沿x 轴正向传播，波速为v ，传播过程中无能量损失．一段时间后，该振动传播至某质点P ，关于质点P 振动的说法正确的是( ) A ．振幅一定为A B ．周期一定为T C ．速度的最大值一定为v D ．开始振动的方向沿y 轴向上或向下取决于它离波源的距离 E ．若P 点与波源距离s ＝v T ，则质点P 的位移与波源的相同 3．(多选)一列简谐横波从左向右以v ＝2 m/s 的速度传播，某时刻的波形图如图所示，下列说法正确的是( ) A ．A 质点再经过一个周期将传播到D 点 B ．B 点正在向上运动 C ．B 点再经过18T 回到平衡位置
D．该波的周期T＝0.05 s E．C点再经过3 4T将到达波峰的位置 4．(多选)图甲为一列简谐横波在t＝2 s时的波形图，图乙为媒质中平衡位置在x＝1.5 m处的质点的振动图象，P是平衡位置为x＝2 m的质点，下列说法中正确的是( ) A．波速为0.5 m/s B．波的传播方向向右 C．0～2 s时间内，P运动的路程为8 cm D．0～2 s时间内，P向y轴正方向运动 E．当t＝7 s时，P恰好回到平衡位置 5．(多选)一列简谐横波沿x轴正方向传播，在x＝12 m处的质点的振动图线如图甲所示，在x＝18 m处的质点的振动图线如图乙所示，下列说法正确的是( ) A．该波的周期为12 s B．x＝12 m处的质点在平衡位置向上振动时，x＝18 m处的质点在波峰 C．在0～4 s内x＝12 m处和x＝18 m处的质点通过的路程均为6 cm D．该波的波长可能为8 m E．该波的传播速度可能为2 m/s 6．(多选)从O点发出的甲、乙两列简谐横波沿x轴正方向传播，某时刻两列波分别形成的波形如图所示，P点在甲波最大位移处，Q点在乙波最大位移处，
第30届北京市高中力学竞赛决赛试题 一、填空题 1．观察火箭的发射，火箭单位时间内喷出质量为ρ的燃料，喷出燃料相对于火箭的速度为u ，ρ、u 不变。随着火箭上升的速度不断变大，火箭所受推力的大小变化情况是， 理由是。 2．男子花样滑冰中的一个高难动作是：跳起，空中旋转4周落下。解说员说，这需要滑行速度足够大，使运动员惯性大才能完成转4周。你对这说法的评论是 。 3．以初速度v 0竖直上抛一物体，物体所受空气阻力与速度成正比。试画出物体从抛出到落回原地过程中的速度——时间图线。（要求体现上升下降两段运动特点即可） 4．细线绕在半径为R 的定滑轮上，线的一端吊一物体，物体释放后下降的距离满足的规律是h =12 at 2, a 为加速度，t 时刻滑轮边缘一点加速度的大小是。 5．小球A 沿光滑水平面自西向东运动，与一同样质量的静止小球B 发生完全弹性碰撞，后A 球运动方向为东偏北θ1角，B 球运动方向为东偏南θ2角，θ1与θ2的关系为。解题方程为。 6．倾角为θ，高为h 的斜面顶端放置一小细钢环，钢环释放后沿斜面无滑滚下，钢环与水平地面的碰撞是完全弹性的，钢环弹起的高度为，解题方程为。 二、计算题 7．如图1所示，滑轮上绕一不可伸长的绳，绳上悬一轻质弹簧，弹性系数为k ， 弹簧另一端挂一质量为m 的物体.当滑轮以匀角速度转动时，物体以匀速v 0下降.若将 滑轮突然停住，试求弹簧的最大伸长及最大拉力是多少？ 8．质量为m 0的卡车上载一质量为m 的木箱，以速度v 沿平直路面行驶，因故 突然刹车，车轮立即停止转动，卡车滑行一定距离后静止，木箱在卡车上相对于卡 车滑行了 l 距离，卡车滑行的距离为L 。己知木箱与卡车间的滑动摩擦系数为μ1，卡 车轮和地面的每 动摩擦系数为μ2。 （1）如果L 和l 已知，试分别以木箱、卡车和地面为参考系讨 论木箱和卡车间 的摩擦力f 、f ′，所做的功及其做功之和，试说明摩擦力做功的特点。 （2）求L 和l 。 9．物理科学是实验科学，通过观察、归纳，然后猜想演绎最后实验验证。开普勒观察归纳总结出开普勒三 定律，请你由此出发将地球绕太阳运动简化为圆周运动，用牛顿定律猜测推理出万有引力大小正比于1R 2 。（R 是太阳中心到地球中心的距离）
高一物理必修一测试题（A ） 一、选择题 1．下列叙述中正确的是（ ） A.我们所学过的物理量：速度、加速度、位移、路程都是矢量 B.物体从静止开始的下落运动叫自由落体运动 C.通常所说的压力、支持力和绳的拉力都是弹力 D.任何有规则形状的物体，它的重心一定与它的几何中心重合，且也一定在物体内 2．如上图所示，地面上有一个物体重为30N ，物体由于摩擦向右做减速运动，若物体与地面间 的动摩擦因素为0.1，则物体在运动中加速度的大小为（ ） A.0.1m /s 2 B.1m /s 2 C.3m /s 2 D.10m /s 2 3．下列关于惯性的说法正确的是（ ） A.速度越大的物体越难让它停止运动，故速度越大，惯性越大 B.静止的物体惯性最大 C.不受外力作用的物体才有惯性 D.行驶车辆突然转弯时，乘客向外倾倒是由于惯性造成的 4．某同学为了测出井口到井里水面的深度，让一个小石块从井口落下，经过2s 后听到石块落到 水面的声音，则井口到水面的深度大约为（不考虑声音传播所用的时间）（ ） A.10m B.20m C.30m D.40m 5．作用在同一物体上的三个共点力，大小分别为6N 、3N 和8N ，其合力最小值为（ ） A.1N B.3N C.13N D.0 6．如图所示，物体静止于水平桌面上，则（ ） Ａ.桌面对物体的支持力的大小等于物体的重力，这两个力是一对平衡力 Ｂ.物体所受的重力和桌面对它的支持力是一对作用力与反作用力 Ｃ.物体对桌面的压力就是物体的重力，这两个力是同一种力 Ｄ.物体对桌面的压力和桌面对物体的支持力是一对平衡的力 7．力F 1单独作用于一物体时，使物体产生的加速度大小为a 1＝2m/s 2，力F 2单独作用于同一物 体时，使物体产生的加速度大小为a 2＝4m/s 2。当F 1和F 2共同作用于该物体时，物体具有的加速度大小不可能．．． 是（ ） A ．2m/s 2 B ．4m/s 2 C ．6m/s 2 D ．8m/s 2 8．如图所示，在倾角为θ的斜面上，放一质量为m 的光滑小球，小球被竖直挡板挡住，则球对 挡板的压力为（ ） A.mgco s θ B. mgtan θ C. mg/cos θ D. mg 9．如图所示，质量为50kg 的某同学站在升降机中的磅秤上，某一时刻该同学发现磅秤的示数 为40kg ，则在该时刻升降机可能是以下列哪种方式运动？（ ） A.匀速上升 B.加速上升 C.减速上升 D.减速下降 10．如图所示为初速度v 0沿直线运动的物体的速度图象，其末速度为v ，在时间t 内，物体的平 均速度- v 和加速度a 是( ) A.20v v v +>-，a 随t 减小 B.20v v v +=-，a 恒定 C.2 0v v v +<-，a 随t 减小D.无法确定 二、计算题 11．（10分）如图所示，质量为m =10kg 的物体，在F =60N 水平向右的拉力作用下，由静止开始 运动。设物体与水平面之间的动摩擦因素μ=0.4，求： v t v v 0 t v
高一物理必修一期末试题(含答案) A 类题《满分60分，时间40分钟，g 均取10m/s 2 》 一、选择题（每小题2分，共20分，各小题的四个选项中只有一个选项是最符合题意的） 1．下列叙述中正确的是（ ） A.我们所学过的物理量：速度、加速度、位移、路程都是矢量 B.物体从静止开始的下落运动叫自由落体运动 C.通常所说的压力、支持力和绳的拉力都是弹力 D.任何有规则形状的物体，它的重心一定与它的几何中心重合，且也一定在物体内 2．如上图所示，地面上有一个物体重为30N ，物体由于摩擦向右做减速运动，若物体与地面间 的动摩擦因素为0.1，则物体在运动中加速度的大小为（ ） A.0.1m /s 2 B.1m /s 2 C.3m /s 2 D.10m /s 2 3．下列关于惯性的说法正确的是（ ） A.速度越大的物体越难让它停止运动，故速度越大，惯性越大 B.静止的物体惯性最大 C.不受外力作用的物体才有惯性 D.行驶车辆突然转弯时，乘客向外倾倒是由于惯性造成的 4．某同学为了测出井口到井里水面的深度，让一个小石块从井口落下，经过2s 后听到石块落到 水面的声音，则井口到水面的深度大约为（不考虑声音传播所用的时间）（ ） A.10m B.20m C.30m D.40m 5．作用在同一物体上的三个共点力，大小分别为6N 、3N 和8N ，其合力最小值为（ ） A.1N B.3N C.13N D.0 6．如图所示，物体静止于水平桌面上，则（ ） Ａ.桌面对物体的支持力的大小等于物体的重力，这两个力是一对平衡力 Ｂ.物体所受的重力和桌面对它的支持力是一对作用力与反作用力 Ｃ.物体对桌面的压力就是物体的重力，这两个力是同一种力 Ｄ.物体对桌面的压力和桌面对物体的支持力是一对平衡的力 7．力F 1单独作用于一物体时，使物体产生的加速度大小为a 1＝2m/s 2，力F 2单独作用于同一物 体时，使物体产生的加速度大小为a 2＝4m/s 2。当F 1和F 2共同作用于该物体时，物体具有的加速度大小不可能．．．是（ ） A ．2m/s 2 B ．4m/s 2 C ．6m/s 2 D ．8m/s 2 8．如图所示，在倾角为θ的斜面上，放一质量为m 的光滑小球，小球被竖直挡板挡住，则球对 挡板的压力为（ ） A.mgco s θ B. mgtan θ C. mg/cos θ D. mg 9．如图所示，质量为50kg 的某同学站在升降机中的磅秤上，某一时刻该同学发现磅秤的示数 为40kg ，则在该时刻升降机可能是以下列哪种方式运动？（ ） A.匀速上升 B.加速上升 C.减速上升 D.减速下降 10．如图所示为初速度v 0沿直线运动的物体的速度图象，其末速度为v ，在时间t 内，物体的平 均速度- v 和加速度a 是( ) A.20v v v +>-，a 随t 减小 B.20v v v +=-，a 恒定 C.2 v v v +<-，a 随t 减小D.无法确定 v t v v 0 t v
高一物理运动的描述专题复习 1、下列关于运动会的各种比赛中，能将人或物体看做质点的是( )C A、研究乒乓球比赛中王皓的旋球技术时 B、研究刘子歌在200米蝶泳比赛中的手臂动作时 C、研究万米冠军在长跑中的位置时 D、研究跳水冠军郭晶晶在跳水比赛中的美妙姿态时参考系⑴定义：为了研究物体的运动而 的物体。⑵同一个物体的运动，如果选不同的物体作参考系，观察到的运动情况可能不相同。⑶参考系的选取原则上是任意的，但在实际问题中，以研究问题方便、对运动的描述尽可能简单为原则；研究地面上运动的物体，一般选取为参考系。 2、甲、乙两车在同一条公路上向东行驶，甲车的速度大于乙车的速度，这时（）BC A、以甲车为参考系，乙车在向东行驶 B、以甲车为参考系，乙车在向西行驶 C、以乙车为参考系，甲车在向东行驶 D、以乙车为参考系，甲车在向西行驶位移（1）位移是量（“矢”或“标” ）。 （2）意义：描述的物理量。 (3)位移仅与有关，而与物体运动无关。
路程（1）定义：指物体所经过的，路程是量。 注意区分位移和路程： 位移是表示质点位置变化的物理量，它是由质点运动的起始位置指向终止位置的矢量。位移可以用一根带箭头的线段表示，箭头的指向代表，线段的长短代表。而路程是质点运动路线的长度，是标量。只有做直线运动的质点且始终朝着一个方向运动时，位移的大小才与运动路程相等。 3、下列说法中，正确的是（）B A、质点做直线运动时，其位移的大小和路程一定相等 B、质点做曲线运动时，某段时间内位移的大小一定小于路程 C、两个质点位移相同，则它们所通过的路程一定相等 D、两个质点通过相同的路程，它们的位移大小一定相等 4、某人沿着半径为 R的水平圆周跑道跑了 1、75圈时，他的（）C 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R D、路程为0、5πR、位移的大小为R时间和时刻时刻：表示某一瞬间，没有长短意义，在时间轴上用点表示，在运动中时刻与位置向相对应。时间间隔（时间）：指两个时刻间的一段间
物理机械波知识点总结 导读：高中物理选修3-4机械波重要知识点 描述机械波的物理量——波长、波速和频率(周期)的关系 ⑴波长λ：两个相邻的、在振动过程中对平衡位置的位移总是相等的质点间的距离叫波长。振动在一个周期内在介质中传播的距离等于波长。 ⑵频率f：波的频率由波源决定，在任何介质中频率保持不变。 ⑶波速v：单位时间内振动向外传播的距离。波速的大小由介质决定。 波的干涉和衍射 衍射：波绕过障碍物或小孔继续传播的现象。产生显著衍射的条件是障碍物或孔的尺寸比波长小或与波长相差不多。 干涉：频率相同的两列波叠加，使某些区域的振动加强，使某些区域振动减弱，并且振动加强和振动减弱区域相互间隔的现象。产生稳定干涉现象的条件是：两列波的频率相同，相差恒定。 稳定的干涉现象中，振动加强区和减弱区的空间位置是不变的，加强区的振幅等于两列波振幅之和，减弱区振幅等于两列波振幅之差。 判断加强与减弱区域的方法一般有两种：一是画峰谷波形图，峰峰或谷谷相遇增强，峰谷相遇减弱。二是相干波源振动相同时，某点到二波源程波差是波长整数倍时振动增强，是半波长奇数倍时振动减弱。干涉和衍射是波所特有的现象。
高中物理选修3-4重要知识点 相对论的时空观 经典物理学的时空观(牛顿物理学的绝对时空观)：时间和空间是脱离物质而存在的，是绝对的，空间与时间之间没有任何联系。 相对论的时空观(爱因斯坦相对论的相对时空观)：空间和时间都与物质的运动状态有关。 相对论的时空观更具有普遍性，但是经典物理学作为相对论的特例，在宏观低速运动时仍将发挥作用。 时间和空间的相对性(时长尺短) 1.同时的相对性：指两个事件，在一个惯性系中观察是同时的，但在另外一个惯性系中观察却不再是同时的。 2.长度的相对性：指相对于观察者运动的物体，在其运动方向的长度，总是小于物体静止时的长度。而在垂直于运动方向上，其长度保持不变。 高中物理机械振动和机械波知识点 1.简谐运动 (1)定义:物体在跟偏离平衡位置的位移大小成正比，并且总是指向平衡位置的回复力的作用下的振动，叫做简谐运动. (2)简谐运动的特征:回复力F=-kx，加速度a=-kx/m，方向与位移方向相反，总指向平衡位置. 简谐运动是一种变加速运动，在平衡位置时，速度最大，加速度
高一物理必修一期末测试题(含答案) A 类题《满分60分，时间40分钟，g 均取10m/s 2 》姓名 座号 一、选择题（每小题2分，共20分，各小题的四个选项中只有一个选项是最符合题意的） 1．下列叙述中正确的是（ ） A.我们所学过的物理量：速度、加速度、位移、路程都是矢量 B.物体从静止开始的下落运动叫自由落体运动 C.通常所说的压力、支持力和绳的拉力都是弹力 D.任何有规则形状的物体，它的重心一定与它的几何中心重合，且也一定在物体内 2．如上图所示，地面上有一个物体重为30N ，物体由于摩擦向右做减速运动，若物体与地面间 的动摩擦因素为0.1，则物体在运动中加速度的大小为（ ） A.0.1m /s 2 B.1m /s 2 C.3m /s 2 D.10m /s 2 3．下列关于惯性的说法正确的是（ ） A.速度越大的物体越难让它停止运动，故速度越大，惯性越大 B.静止的物体惯性最大 C.不受外力作用的物体才有惯性 D.行驶车辆突然转弯时，乘客向外倾倒是由于惯性造成的 4．某同学为了测出井口到井里水面的深度，让一个小石块从井口落下，经过2s 后听到石块落到 水面的声音，则井口到水面的深度大约为（不考虑声音传播所用的时间）（ ） A.10m B.20m C.30m D.40m 5．作用在同一物体上的三个共点力，大小分别为6N 、3N 和8N ，其合力最小值为（ ） A.1N B.3N C.13N D.0 6．如图所示，物体静止于水平桌面上，则（ ） Ａ.桌面对物体的支持力的大小等于物体的重力，这两个力是一对平衡力 Ｂ.物体所受的重力和桌面对它的支持力是一对作用力与反作用力 Ｃ.物体对桌面的压力就是物体的重力，这两个力是同一种力 Ｄ.物体对桌面的压力和桌面对物体的支持力是一对平衡的力 7．力F 1单独作用于一物体时，使物体产生的加速度大小为a 1＝2m/s 2，力F 2单独作用于同一物 体时，使物体产生的加速度大小为a 2＝4m/s 2。当F 1和F 2共同作用于该物体时，物体具有的加速度大小不可能．．． 是（ ） A ．2m/s 2 B ．4m/s 2 C ．6m/s 2 D ．8m/s 2 8．如图所示，在倾角为θ的斜面上，放一质量为m 的光滑小球，小球被竖直挡板挡住，则球对 挡板的压力为（ ） A.mgco s θ B. mgtan θ C. mg/cos θ D. mg 9．如图所示，质量为50kg 的某同学站在升降机中的磅秤上，某一时刻该同学发现磅秤的示数 为40kg ，则在该时刻升降机可能是以下列哪种方式运动？（ ） A.匀速上升 B.加速上升 C.减速上升 D.减速下降 10．如图所示为初速度v 0沿直线运动的物体的速度图象，其末速度为v ，在时间t 内，物体的平 均速度-v 和加速度a 是( ) A.20v v v +>-，a 随t 减小B.20v v v +=-，a 恒定C.2 0v v v +<-，a 随t 减小D.无法确定 二、计算题（共40分） 11．（10分）如图所示，质量为m =10kg 的物体，在F =60N 水平向右的拉力作用下，由静止开始 运动。设物体与水平面之间的动摩擦因素μ=0.4，求： v 0 v
高中物理直线运动的描述和运动图像问题专题 1、直线运动图像有x-t ，v-t 和a-t 图像； 2、直线运动情况有静止、匀速直线、匀变速直线（匀加、匀减）、非匀变速直线运动（变加速直线：↑↑v a ,、↑↓v a ,、↓↑v a ,、↓↓v a ,）； 3、运动方向可分为：单一方向运动，往返运动，迂回前进运动； 4、初状态可分为：静止开始、具有一定初速度开始； 5、教学目的： ①掌握运动的描述；也就是如何描述一个物体的运动过程； ②学会运动建模；也就是通过带有箭头的线段对物体运动过程形象化； ③掌握图像的画法；根据想象或自己建立的模型画出相应图像； ④学会图像与图像间的相互转换； 一、图像t x -：（斜率代表：v ，x 的正负只代表方向，不代表大小） 1、运动描述原则： 先描述方向，再描述做什么运动，能详细尽量详细； 例1：如右图所示（单一方向单一运动）： ①静止； ②向正方向做匀速直线运动； ③向正方向做减速运动； ④向正方向做加速运动； 例2、如右图所示（单一方向匀速且周期变化运动）： ①2 00 T -，向正方向做匀速直线运动（假设速度为1v ）； ② 00 2 T T -，向正方向做匀速直线运动（假设速度为2v ）； ③2300T T -，以速度1v 向正方向做匀速直线运动； ④0022 3T T -，以速度2v 向正方向做匀速直线运动； 由图中斜率大小知：21v v >
例3、如右图所示（单一方向加减速且周期变化运动） ①2 00 T -，向正方向做减速直线运动； ② 00 2 T T -，向正方向做加速直线运动； ③2300T T -，向正方向做减速直线运动； ④0022 3T T -，向正方向做加速直线运动； 例4、如右图所示（匀速往返运动） ①2 00 T -，向正方向做匀速直线运动； ② 00 2 T T -，向负方向做匀速直线运动； ③2300T T -，向正方向做匀速直线运动； ④0022 3T T -，向负方向做匀速直线运动； 例5、如右图所示（加减速往返运动） ①2 00 T -，向正方向做加速直线运动； ② 00 2 T T -，向正方向做减速直线运动； ③2300T T -，向负方向做加速直线运动； ④0022 3T T -，向负方向做减速直线运动； 例6、如右图所示（匀速迂回前进运动） ①2 00 T -，向正方向做匀速直线运动； ② 00 2 T T -，向负方向做匀速直线运动； ③2 300T T -，向正方向做匀速直线运动；