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高中物理全册复习教学案新人教版必修2

高中物理全册复习教学案新人教版必修2
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高中物理必修2(新人教版)全册复习教学案(强烈推荐)

内容简介:包括第五章曲线运动、第六章万有引力与航天和第七章机械能守恒定律,具体可以分为,知识网络、高考常考点的分析和指导和常考模型规律示例总结,是高一高三复习比较好的资料。

一、第五章曲线运动

(一)、知识网络

(二)重点内容讲解

1、物体的运动轨迹不是直线的运动称为曲线运动,曲线运动的条件可从两个角度来理解:(1)从运动学角度来理解;物体的加速度方向不在同一条直线上;(2)从动力学角度来理解:物体所受合力的方向与物体的速度方向不在一条直线上。曲线运动的速度方向沿曲线的切线方向,曲线运动是一种变速运动。

曲线运动是一种复杂的运动,为了简化解题过程引入了运动的合成与分解。一个复杂的运动可根据运动的实际效果按正交分解或按平行四边形定则进行分解。合运动与分运动是等效替代关系,它们具有独立性和等时性的特点。运动的合成是运动分解的逆运算,同样遵循平等四边形定则。

2、平抛运动

平抛运动具有水平初速度且只受重力作用,是匀变速曲线运动。研究平抛运动的方法是利用运动的合成与分解,将复杂运动分解成水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动。其运动规律为:(1)水平方向:ax=0,vx=v0,x= v0t。

(2)竖直方向:ay=g,vy=gt,y= gt2/2。

(3)合运动:a=g,,。vt与v0方向夹角为θ,tanθ= gt/ v0,s与x方向夹角为α,tan α= gt/ 2v0。

平抛运动中飞行时间仅由抛出点与落地点的竖直高度来决定,即,与v0无关。水平射程s= v0。

3、匀速圆周运动、描述匀速圆周运动的几个物理量、匀速圆周运动的实例分析。

正确理解并掌握匀速圆周运动、线速度、角速度、周期和频率、向心加速度、向心力的概念及物理意义,并掌握相关公式。

圆周运动与其他知识相结合时,关键找出向心力,再利用向心力公式F=mv2/r=mrω2列式求解。向心力可以由某一个力来提供,也可以由某个力的分力提供,还可以由合外力来提供,在匀速圆周运动中,合外力即为向心力,始终指向圆心,其大小不变,作用是改变线速度的方向,不改变线速度的大小,在非匀速圆周运动中,物体所受的合外力一般不指向圆心,各力沿半径方向的分量的合力指向圆心,此合力提供向心力,大小和方向均发生变化;与半径垂直的各分力的合力改变速度大小,在中学阶段不做研究。

对匀速圆周运动的实例分析应结合受力分析,找准圆心的位置,结合牛顿第二定律和向心力公式列方程求解,要注意绳类的约束条件为v临=,杆类的约束条件为v临=0。

(三)常考模型规律示例总结

1.渡河问题分析

小船过河的问题,可以小船渡河运动分解为他同时参与的两个运动,一是小船相对水的运动(设水不流时船的运动,即在静水中的运动),一是随水流的运动(水冲船的运动,等于水流的运动),船的实际运动为合运动.

例1:设河宽为d,船在静水中的速度为v1,河水流速为v2

①船头正对河岸行驶,渡河时间最短,t短=

②当 v1> v2时,且合速度垂直于河岸,航程最短x1=d

当 v1< v2时,合速度不可能垂直河岸,确定方法如下:

如图所示,以 v2矢量末端为圆心;以 v1矢量的大小为半径画弧,从v2矢量的始端向圆弧作切线,则

合速度沿此切线航程最短,

由图知: sinθ=

最短航程x2= =

注意:船的划行方向与船头指向一致,而船的航行方向是实际运动方向.

[变式训练1]小船过河,船对水的速率保持不变.若船头垂直于河岸向前划行,则经10min可到达下游120m处的对岸;若船头指向与上游河岸成θ角向前划行,则经12.5min可到达正对岸,试问河宽有多少米?

[答案]河宽200m

2. 平抛运动的规律

平抛运动可以看成是水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动的合运动。

以抛出点为原点,取水平方向为x轴,正方向与初速度v0的方向相同;竖直方向为y轴,正方向向下;物体在任一时刻t位置坐标P(x,y),位移s,速度vt(如图)的关系为:

(1) 速度公式

水平分速度:vx=v0,竖直分速度:vy=gt.

T时刻平抛物体的速度大小和方向:

Vt=,tanα==gt/v0

(2) 位移公式(位置坐标):水平分位移:x=v0t,

竖直分位移:y=gt2/2

t时间内合位移的大小和方向:l=,tanθ==

由于tanα=2tanθ,vt的反向延长线与x轴的交点为水平位移的中点.

(3) 轨迹方程:平抛物体在任意时刻的位置坐标x和y所满足的方程,叫轨迹方程,由位移公式消去t可得:

y=x2或 x2=y

显然这是顶点在原点,开口向下的抛物线方程,所以平抛运动的轨迹是一条抛物线.

[例2]小球以初速度v0水平抛出,落地时速度为v1,阻力不计,以抛出点为坐标原点,以水平初速度v0方向为x轴正向,以竖直向下方向为y轴正方向,建立坐标系

(1) 小球在空中飞行时间t

(2) 抛出点离地面高度h

(3) 水平射程x

(4) 小球的位移s

(5) 落地时速度v1的方向,反向延长线与x轴交点坐标x是多少?

[思路分析](1)如图在着地点速度v1可分解为水平方向速度v0和竖直方向分速度vy,

而vy=gt则v12=v02+vy2=v02+(gt)2 可求 t=

(2)平抛运动在竖直方向分运动为自由落体运动

h=gt2/2=·=

(3)平抛运动在水平方向分运动为匀速直线运动

x=v0t=

(4)位移大小s==

位移s与水平方向间的夹角的正切值

tanθ==

(5)落地时速度v1方向的反方向延长线与x轴交点坐标x1=x/2=v0

[答案](1)t= (2) h= (3) x=

(4) s= tanθ= (5) x1= v0

[总结]平抛运动常分解成水平方向和竖直方向的两个分运动来处理,由竖直分运动是自由落体运动,所以匀变速直线运动公式和推论均可应用.

[变式训练2]火车以1m/s2的加速度在水平直轨道上加速行驶,车厢中一乘客把手伸到窗外,从距地面2.5m高处自由一物体,若不计空气阻力,g=10m/s2,则

(1) 物体落地时间为多少?

(2) 物体落地时与乘客的水平距离是多少?

[答案](1) t=s (2) s=0.25m

3. 传动装置的两个基本关系:皮带(齿轴,靠背轮)传动线速度相等,同轴转动的角速度相等.

在分析传动装置的各物理量之间的关系时,要首先明确什么量是相等的,什么量是不等的,在通常情况下同轴的各点角速度ω,转速n和周期T相等,而线速度v=ωr与半径成正比。在认为皮带不打滑的情况下,传动皮带与皮带连接的边缘的各点线速度的大小相等,而角速度ω=v/r 与半径r成反比.

[例3] 如图所示的传动装置中,B,C两轮固定在一起绕同一轴转动,A,B两轮用皮带传动,三轮的半径关系是rA=rC=2rB.若皮带不打滑,求A,B,C轮边缘的a,b,c三点的角速度之比和线速度之比.

[解析] A,B两轮通过皮带传动,皮带不打滑,则A,B两轮边缘的线速度大小相等.即

va=vb 或 va:vb=1:1 ①

由v=ωr得ωa: ωb= rB: rA=1:2 ②

B,C两轮固定在一起绕同一轴转动,则B,C两轮的角速度相同,即

ωb=ωc或ωb: ωc=1:1 ③

由v=ωr得vb:vc=rB:rC=1:2 ④

由②③得ωa: ωb: ωc=1:2:2

由①④得va:vb:vc=1:1:2

[答案] a,b,c三点的角速度之比为1:2:2;线速度之比为1:2:2

[变式训练3]如图所示皮带传动装置,皮带轮为O,O′,RB=RA/2,RC=2RA/3,当皮带轮匀速转动时,皮带不皮带轮之间不打滑,求A,B,C三点的角速度之比、线速度之比和周期之比。

[答案] (1) ωA: ωB: ωc=2:2:3

(2) vA:vB:vc=2:1:2

(1) TA:TB:TC=3:3:2

4. 杆对物体的拉力

【例4】细杆的一端与小球相连,可绕O点的水平轴自由转动,不计摩擦,杆长为R。(1)若小球在最高点速度为,杆对球作用力为多少?当球运动到最低点时,杆对球的作用力为多少?

(2)若球在最高点速度为/2时,杆对球作用力为多少?当球运动到最低点时,杆对球的作用力是多少?

(3)若球在最高点速度为2时,杆对球作用力为多少?当球运动到最低点时,杆对球的作用力是多少?

〖思路分析〗(1)球在最高点受力如图(设杆对球作用力T1向下)

则T1+mg=mv12/R,将v1=代入得T1 =0。故当在最高点球速为时,杆对球无作用力。

当球运动到最低点时,由动能定理得:

2mgR=mv22/2- mv12/2,

解得:v22=5gR,

球受力如图:

T2-mg=mv22/R,

解得:T2 =6mg

同理可求:(2)在最高点时:T3=-3mg/4 "-"号表示杆对球的作用力方向与假设方向相反,即杆对球作用力方向应为向上,也就是杆对球为支持力,大小为3mg/4

当小球在最低点时:T4=21mg/4

(3)在最高点时球受力:T5=3mg;在最低点时小球受力:T6=9mg

〖答案〗(1)T1 =0 ,T2 =6mg (2)T3=3mg/4,T4=21mg/4 (3)T5=3mg,T6=9mg

〖方法总结〗(1)在最高点,当球速为,杆对球无作用力。

当球速小于,杆对球有向上的支持力。当球速大于,杆对球有向下的拉力。

(2)在最低点,杆对球为向上的拉力。

〖变式训练4〗如图所示细杆的一端与一小球相连,可绕过O点的水平轴自由转动。现给小球一初速度,使它做圆周运动,图中a、b分别表示小球的轨道的最低点和最高点。则杆对小球的作用力可能是:

A、 a处是拉力,b处是拉力。

B、 a处是拉力,b处是推力。

C、 a处是推力。B处是拉力。

D、a处是推力。B处是推力。

〖答案〗AB

二、第六章万有引力与航天

(一)知识网络

托勒密:地心说

人类对行哥白尼:日心说

星运动规开普勒第一定律(轨道定律)

行星第二定律(面积定律)

律的认识第三定律(周期定律)

运动定律

万有引力定律的发现

万有引力定律的内容

万有引力定律 F=G

引力常数的测定

万有引力定律称量地球质量M=

万有引力的理论成就 M=

与航天计算天体质量 r=R,M=

M=

人造地球卫星 M=

宇宙航行 G= m

mr

ma

第一宇宙速度7.9km/s

三个宇宙速度第二宇宙速度11.2km/s

地三宇宙速度16.7km/s

宇宙航行的成就

(二)、重点内容讲解

计算重力加速度

1 在地球表面附近的重力加速度,在忽略地球自转的情况下,可用万有引力定律来计算。

G=G=6.67**=9.8(m/)=9.8N/kg

即在地球表面附近,物体的重力加速度g=9.8m/。这一结果表明,在重力作用下,物体加速度大小与物体质量无关。

2 即算地球上空距地面h处的重力加速度g'。有万有引力定律可得:

g'=又g=,∴=,∴g'=g

3 计算任意天体表面的重力加速度g'。有万有引力定律得:

g'=(M'为星球质量,R'卫星球的半径),又g=,

∴=。

体运行的基本公式

在宇宙空间,行星和卫星运行所需的向心力,均来自于中心天体的万有引力。因此万有引力即为行星或卫星作圆周运动的向心力。因此可的以下几个基本公式。

1 向心力的六个基本公式,设中心天体的质量为M,行星(或卫星)的圆轨道半径为r,则向心力可以表示为:=G=ma=m=mr=mr=mr=mv。

2 五个比例关系。利用上述计算关系,可以导出与r相应的比例关系。

向心力:=G,F∝;

向心加速度:a=G, a∝;

线速度:v=,v∝;

角速度:=,∝;

周期:T=2,T∝。

3 v与的关系。在r一定时,v=r,v∝;在r变化时,如卫星绕一螺旋轨道远离或靠近中心天体时,r不断变化,v、也随之变化。根据,v∝和∝,这时v与为非线性关系,而不是正比关系。

一个重要物理常量的意义

根据万有引力定律和牛顿第二定律可得:G=mr∴.这实际上是开普勒第三定律。它表明是一个与行星无关的物理量,它仅仅取决于中心天体的质量。在实际做题时,它具有重要的物理意义和广泛的应用。它同样适用于人造卫星的运动,在处理人造卫星问题时,只要围绕同一星球运转的卫星,均可使用该公式。

估算中心天体的质量和密度

1 中心天体的质量,根据万有引力定律和向心力表达式可得:G=mr,∴M=

2 中心天体的密度

方法一:中心天体的密度表达式ρ=,V=(R为中心天体的半径),根据前面M的表达式可得:ρ=。当r=R即行星或卫星沿中心天体表面运行时,ρ=。此时表面只要用一个计时工具,测出行星或卫星绕中心天体表面附近运行一周的时间,周期T,就可简捷的估算出中心天体的平均密度。

方法二:由g=,M=进行估算,ρ=,∴ρ=

(三)常考模型规律示例总结

1. 对万有引力定律的理解

(1)万有引力定律:自然界中任何两个物体都是相互吸引的,引力的大小跟这两个物体的质量的乘积成正比,跟它们的距离的平方成反比,两物体间引力的方向沿着二者的连线。(2)公式表示:F=。

(3)引力常量G:①适用于任何两物体。

②意义:它在数值上等于两个质量都是1kg的物体(可看成质点)相距1m时的相互作用力。

③G的通常取值为G=6。67×10-11Nm2/kg2。是英国物理学家卡文迪许用实验测得。

(4)适用条件:①万有引力定律只适用于质点间引力大小的计算。当两物体间的距离远大于每个物体的尺寸时,物体可看成质点,直接使用万有引力定律计算。

②当两物体是质量均匀分布的球体时,它们间的引力也可以直接用公式计算,但式中的r是指两球心间的距离。

③当所研究物体不能看成质点时,可以把物体假想分割成无数个质点,求出两个物体上每个质点与另一物体上所有质点的万有引力,然后求合力。(此方法仅给学生提供一种思路)(5)万有引力具有以下三个特性:

①普遍性:万有引力是普遍存在于宇宙中的任何有质量的物体(大到天体小到微观粒子)间的相互吸引力,它是自然界的物体间的基本相互作用之一。

②相互性:两个物体相互作用的引力是一对作用力和反作用力,符合牛顿第三定律。

③宏观性:通常情况下,万有引力非常小,只在质量巨大的天体间或天体与物体间它的存在

才有宏观的物理意义,在微观世界中,粒子的质量都非常小,粒子间的万有引力可以忽略不计。

〖例1〗设地球的质量为M,地球的半径为R,物体的质量为m,关于物体与地球间的万有引力的说法,正确的是:

A、地球对物体的引力大于物体对地球的引力。

A、物体距地面的高度为h时,物体与地球间的万有引力为F=。

B、物体放在地心处,因r=0,所受引力无穷大。

D、物体离地面的高度为R时,则引力为F=

〖答案〗D

〖总结〗(1)矫揉造作配地球之间的吸引是相互的,由牛顿第三定律,物体对地球与地球对物体的引力大小相等。

(2)F= 。中的r是两相互作用的物体质心间的距离,不能误认为是两物体表面间的距离。(3)F= 适用于两个质点间的相互作用,如果把物体放在地心处,显然地球已不能看为质点,故选项C的推理是错误的。

〖变式训练1〗对于万有引力定律的数学表达式F=,下列说法正确的是:

A、公式中G为引力常数,是人为规定的。

B、r趋近于零时,万有引力趋于无穷大。

C、m1、m2之间的引力总是大小相等,与m1、m2的质量是否相等无关。

D、m1、m2之间的万有引力总是大小相等,方向相反,是一对平衡力。

〖答案〗C

2. 计算中心天体的质量

解决天体运动问题,通常把一个天体绕另一个天体的运动看作匀速圆周运动,处在圆心的天体称作中心天体,绕中心天体运动的天体称作运动天体,运动天体做匀速圆周运动所需的向心力由中心天体对运动天体的万有引力来提供。

式中M为中心天体的质量,Sm为运动天体的质量,a为运动天体的向心加速度,ω为运动天体的角速度,T为运动天体的周期,r为运动天体的轨道半径.

(1)天体质量的估算

通过测量天体或卫星运行的周期T及轨道半径r,把天体或卫星的运动看作匀速圆周运动.根据万有引力提供向心力,有,得

注意:用万有引力定律计算求得的质量M是位于圆心的天体质量(一般是质量相对较大的天体),而不是绕它做圆周运动的行星或卫星的m,二者不能混淆.

用上述方法求得了天体的质量M后,如果知道天体的半径R,利用天体的体积,进而还可求得天体的密度.如果卫星在天体表面运行,则r=R,则上式可简化为

规律总结:

①掌握测天体质量的原理,行星(或卫星)绕天体做匀速圆周运动的向心力是由万有引力来提供的.

②物体在天体表面受到的重力也等于万有引力.

③注意挖掘题中的隐含条件:飞船靠近星球表面运行,运行半径等于星球半径.

(2)行星运行的速度、周期随轨道半径的变化规律

研究行星(或卫星)运动的一般方法为:把行星(或卫星)运动当做匀速圆周运动,向心力来源于万有引力,即:

根据问题的实际情况选用恰当的公式进行计算,必要时还须考虑物体在天体表面所受的万有引力等于重力,即

(3)利用万有引力定律发现海王星和冥王星

〖例2〗已知月球绕地球运动周期T和轨道半径r,地球半径为R求(1)地球的质量?(2)地球的平均密度?

〖思路分析〗

(1)设月球质量为m,月球绕地球做匀速圆周运动,

则:,

(2)地球平均密度为

答案:;

总结:①已知运动天体周期T和轨道半径r,利用万有引力定律求中心天体的质量。

②求中心天体的密度时,求体积应用中心天体的半径R来计算。

〖变式训练2〗人类发射的空间探测器进入某行星的引力范围后,绕该行星做匀速圆周运动,已知该行星的半径为R,探测器运行轨道在其表面上空高为h处,运行周期为T。

(1)该行星的质量和平均密度?(2)探测器靠近行星表面飞行时,测得运行周期为T1,则行星平均密度为多少?

答案:(1);(2)

3. 地球的同步卫星(通讯卫星)

同步卫星:相对地球静止,跟地球自转同步的卫星叫做同步卫星,周期T=24h,同步卫星又叫做通讯卫星。

同步卫星必定点于赤道正上方,且离地高度h,运行速率v是唯一确定的。

设地球质量为,地球的半径为,卫星的质量为,根据牛顿第二定律

设地球表面的重力加速度,则

以上两式联立解得:

同步卫星距离地面的高度为

同步卫星的运行方向与地球自转方向相同

注意:赤道上随地球做圆周运动的物体与绕地球表面做圆周运动的卫星的区别

在有的问题中,涉及到地球表面赤道上的物体和地球卫星的比较,地球赤道上的物体随地球自转做圆周运动的圆心与近地卫星的圆心都在地心,而且两者做匀速圆周运动的半径均可看作为地球的R,因此,有些同学就把两者混为一谈,实际上两者有着非常显著的区别。

地球上的物体随地球自转做匀速圆周运动所需的向心力由万有引力提供,但由于地球自转角速度不大,万有引力并没有全部充当向心力,向心力只占万有引力的一小部分,万有引力的另一分力是我们通常所说的物体所受的重力(请同学们思考:若地球自转角速度逐渐变大,将会出现什么现象?)而围绕地球表面做匀速圆周运动的卫星,万有引力全部充当向心力。

赤道上的物体随地球自转做匀速圆周运动时由于与地球保持相对静止,因此它做圆周运动的周期应与地球自转的周期相同,即24小时,其向心加速度

;而绕地球表面运行的近地卫星,其线速度即我们所说的第一宇宙速度,

它的周期可以由下式求出:

求得,代入地球的半径R与质量,可求出地球近地卫星绕地球的运行周期T约为84min,此值远小于地球自转周期,而向心加速度远大于自转时向心加速度。

[例3] 已知地球的半径为R=6400km,地球表面附近的重力加速度,若发射一颗地球的同步卫星,使它在赤道上空运转,其高度和速度应为多大?

[思路分析]:设同步卫星的质量为m,离地面的高度的高度为h,速度为v,周期为T,地球的质量为M。同步卫星的周期等于地球自转的周期。

由①②两式得

又因为③

由①③两式得

[答案]:

[总结]:此题利用在地面上和在轨道上两式联立解题。

[变式训练3]

下面关于同步卫星的说法正确的是()

A .同步卫星和地球自转同步,卫星的高度和速率都被确定

B .同步卫星的角速度虽然已被确定,但高度和速率可以选择,高度增加,速率增大;高度降低,速率减小

C .我国发射的第一颗人造地球卫星的周期是114分钟,比同步卫星的周期短,所以第一颗人造地球卫星离地面的高度比同步卫星低

D .同步卫星的速率比我国发射的第一颗人造卫星的速率小

[答案]:ACD

三、第七章机械能守恒定律

(一)、知识网络

(二)、重点内容讲解

1.机车起动的两种过程

(1) 一恒定的功率起动

机车以恒定的功率起动后,若运动过程所受阻力f不变,由于牵引力F=P/v随v增大,F 减小.根据牛顿第二定律a=(F-f)/m=P/mv-f/m,当速度v增大时,加速度a减小,其运动情况是做加速度减小的加速运动。直至F=F'时,a减小至零,此后速度不再增大,速度达到最大值而做匀速运动,做匀速直线运动的速度是

vm=P/f,下面是这个动态过程的简单方框图

速度 v 当a=0时

a =(F-f)/m 即F=f时保持vm匀速

F =P/v v达到最大vm

变加速直线运动匀速直线运动

这一过程的v-t关系如图所示

(2) 车以恒定的加速度起动

由a=(F-f)/m知,当加速度a不变时,发动机牵引力F恒定,再由P=F·v知,F一定,发动机实际输出功P 随v的增大而增大,但当增大到额定功率以后不再增大,此后,发动机保持额定功率不变,继续增大,牵引力减小,直至F=f时,a=0 ,车速达到最大值vm= P额 /f,此后匀速运动在P增至P额之前,车匀加速运动,其持续时间为

t0 = v0/a= P额/F·a = P额/(ma+F')a

(这个v0必定小于vm,它是车的功率增至P额之时的瞬时速度)计算时,先计算出F,F-F'=ma ,再求出v=P额/F,最后根据v=at求t

在P增至P额之后,为加速度减小的加速运动,直至达到vm.下面是这个动态过程的方框图.

匀加速直线运动变加速直线运动

匀速直线运动v

vm

注意:中的仅是机车的牵引力,而非车辆所受的合力,这一点在计算题目中极易出错.

实际上,飞机'轮船'火车等交通工具的最大行驶速度受到自身发动机额定功率P和运动阻力f两个因素的共同制约,其中运动阻力既包括摩擦阻力,也包括空气阻力,而且阻力会随着运动速度的增大而增大.因此,要提高各种交通工具的最大行驶速度,除想办法提高发动机的额定功率外,还要想办法减小运动阻力,汽车等交通工具外型的流线型设计不仅为了美观,更是出于减小运动阻力的考虑.

2. 动能定理

(1)内容:合力所做的功等于物体动能的变化

(2)表达式:W合=EK2-EK1=ΔE或W合= mv22/2- mv12/2 。其中EK2表示一个过程的末动能mv22/2,EK1表示这个过程的初动能mv12/2。

(3)物理意义:动能地理实际上是一个质点的功能关系,即合外力对物体所做的功是物体动能变化的量度,动能变化的大小由外力对物体做的总功多少来决定。动能定理是力学的一

条重要规律,它贯穿整个物理教材,是物理课中的学习重点。

说明:动能定理的理解及应用要点

(1)动能定理的计算式为标量式,v为相对与同一参考系的速度。

(2)动能定理的研究对象是单一物体,或者可以看成单一物体的物体系.

(3)动能定理适用于物体的直线运动,也适用于曲线运动;适用于恒力做功,也适用于变力做功,力可以是各种性质的力,既可以同时作用,也可以分段作用。只要求出在作用的过程中各力做功的多少和正负即可。这些正是动能定理解题的优越性所在。

(4)若物体运动的过程中包含几个不同过程,应用动能定理时,可以分段考虑,也可以考虑全过程作为一整体来处理。

3.动能定理的应用

(1)一个物体的动能变化ΔEK与合外力对物体所做的功W具有等量代换关系,若ΔEK?0,表示物体的动能增加,其增加量等于合外力对物体所做的正功;若ΔEK?0,表示物体的动能减小,其减少良等于合外力对物体所做的负功的绝对值;若ΔEK=0,表示合外力对物体所做的功等于零。反之亦然。这种等量代换关系提供了一种计算变力做功的简便方法。

(2)动能定理中涉及的物理量有F、L、m、v、W、EK等,在处理含有上述物理量的力学问题时,可以考虑使用动能定理。由于只需从力在整个位移内的功和这段位移始末两状态动能变化去考察,无需注意其中运动状态变化的细节,又由于动能和功都是标量,无方向性,无论是直线运动还是曲线运动,计算都会特别方便。

(3)动能定理解题的基本思路

①选取研究对象,明确它的运动过程。

②分析研究对象的受力情况和各个力做功情况然后求各个外力做功的代数和。

③明确物体在过程始末状态的动能EK1和EK2。

④列出动能定理的方程W合=EK2-EK1,及其他必要的解题过程,进行求解。

4.应用机械能守恒定律的基本思路:

应用机械能守恒定律时,相互作用的物体间的力可以是变力,也可以是恒力,只要符合守恒条件,机械能就守恒。而且机械能守恒定律,只涉及物体第的初末状态的物理量,而不须分析中间过程的复杂变化,使处理问题得到简化,应用的基本思路如下:

⑤选取研究对象-----物体系或物体。

⑥根据研究对象所经右的物理过程,进行受力、做功分析,判断机械能是否守恒。

⑦恰当地选取参考平面,确定对象在过程的初末状态时的机械能。(一般选地面或最低点为零势能面)

⑧根据机械能守恒定律列方程,进行求解。

注意:(1)用机械能守恒定律做题,一定要按基本思路逐步分析求解。

(2)判断系统机械能是否守怛的另外一种方法是:若物体系中只有动能和势能的相互转化而无机械能与其它形式的能的转化,则物体系机械能守恒。

(三)常考模型规律示例总结

1. 机车起动的两种过程

(1)一恒定的功率起动

机车以恒定的功率起动后,若运动过程所受阻力f不变,由于牵引力F=P/v随v增大,F 减小.根据牛顿第二定律a=(F-f)/m=P/mv-f/m,当速度v增大时,加速度a减小,其运动情况是做加速度减小的加速运动。直至F=F'时,a减小至零,此后速度不再增大,速度达到最大值而做匀速运动,做匀速直线运动的速度是

vm=P/f,下面是这个动态过程的简单方框图

速度 v 当a=0时

a =(F-f)/m 即F=f时保持vm匀速

F =P/v v达到最大vm

变加速直线运动匀速直线运动

(2)车以恒定的加速度起动

由a=(F-f)/m知,当加速度a不变时,发动机牵引力F恒定,再由P=F·v知,F一定,发动机实际输出功P 随v的增大而增大,但当增大到额定功率以后不再增大,此后,发动机保持额定功率不变,继续增大,牵引力减小,直至F=f时,a=0 ,车速达到最大值vm= P额 /f,此后匀速运动在P增至P额之前,车匀加速运动,其持续时间为

t0 = v0/a= P额/F·a = P额/(ma+F')a

(这个v0必定小于vm,它是车的功率增至P额之时的瞬时速度)计算时,先计算出F,F-F'=ma ,再求出v=P额/F,最后根据v=at求t

在P增至P额之后,为加速度减小的加速运动,直至达到vm.下面是这个动态过程的方框图.

匀加速直线运动变加速直线运动

匀速直线运动v

这一过程的关系可由右图所示 vm

注意:中的仅是机车的牵引力,而非车辆所受的合力,这v0

一点在计算题目中极易出错.

实际上,飞机'轮船'火车等交通工具的最大行驶速度受到自身发动机额定功率P和运动阻力f两个因素的共同制约,其中运动阻力既包括摩擦阻力,也包括空气阻力,而且阻力会随着运动速度的增大而增大.因此,要提高各种交通工具的最大行驶速度,除想办法提高发动机的额定功率外,还要想办法减小运动阻力,汽车等交通工具外型的流线型设计不仅为了美观,更是出于减小运动阻力的考虑.

[例1] 一汽车的额定功率为P0=100KW,质量为m=10×103,设阻力恒为车重的0..1倍,取(1)若汽车以额定功率起①所达到的最大速度vm②当速度v=1m/s时,汽车加速度为少?③加速度a=5m/s2时,汽车速度为多少?g=10m/s2

(2)若汽车以的加速度a=0.5m/s2起动,求其匀加速运动的最长时间?

[思路分析]①汽车以额定功率起动,达到最大速度时,阻力与牵引力相等,依题,所以

人教版高中物理必修1教案

人教版高中物理必修1教案 第一章运动的描述 第一节质点参考系和坐标系 【三维目标】 知识与技能 1.认识建立质点模型的意义和方法能根据具体情况将物体简化为质点,知道它是一种科学的抽象,知道科学抽象是一种普遍的研究方法。 2.理解参考系的选取在物理中的作用,会根据实际情况选定参考系。 3.认识一维直线坐标系,掌握坐标系的简单应用。 过程与方法 1.体会物理模型在探索自然规律中的作用,初步掌握科学抽象理想化模型的方法。2.通过参考系的学习,知道从不同角度研究问题的方法。 3.体会用坐标方法描述物体位置的优越性。 情感态度与价值观 1.认识运动是宇宙中的普遍现象,运动和静止的相对性,培养学生热爱自然、勇于探索的精神。 2.渗透抓住主要因素,忽略次要因素的哲学思想。 3.渗透具体问题具体分析的辩证唯物主义思想。 教学重点 1.理解质点概念以及初步建立质点要点所采用的抽象思维方法。 2.在研究具体问题时,如何选取参考系。 3.如何用数学上的坐标轴与实际的物理情景结合起来建立坐标系。 教学难点:在什么情况下可以把物体看作质点。 课时安排:1课时 教学过程 导入 我们知道宇宙中的一切物体都在不停地运动着,机械运动是最基本、最普遍的运动形式,那么什么是机械运动呢?请列举几个运动物体的例子。 机械运动简称运动,指物体与物体间或物体的一部分和另一部分间相对位置随时间发生改变的过程。 新课教学 一、物体和质点 问题:选择以上一个较复杂的运动(例如鸟的飞行),我们如何描述它? 引导学生分析: 1.描述起来有什么困难? 2.我们能不能把它当作一个点来处理?

3.在什么条件下可以把物体当作质点来处理? 小结 1.只有质量,没有形状和大小的点叫做质点。 2.质点是一种科学抽象,一一种理想化的模型,这种忽略次要因素、突出主要因素(质量)的处理方法是一种非常重要的科学研究方法。 3.一个物体能否看成质点,取决于它的形状和大小在所研究问题中是否可以忽略不计,而跟自身体积的大小、质量的多少和运动速度的大小无关。 4.一个物体能否被看成质点,取决于所研究的问题的性质,同一个物体在不同的问题中,有的能被看作质点,有的却不能被看成质点。 学生讨论:1。是不是只有很小的物体才能看作质点? 2.地球的自转和转动的车轮能否被看作质点? 3.物理中的“质点”和几何中的点有什么相同和不同之处? 二、参考系 导入 坐在教室里的同学看到其他同学都是静止的,却不知道他们都在绕着太阳在高速运动着,这里面蕴含了什么问题呢? 学生活动 让学生观察图1.1-3和1.1-4,阅读图右文字,回答以下问题 1.得出什么结论? 2.就图1.1-4能否提出一些问题?(例如为什么跳伞者总是在飞机的正下方)目的是为了培养学生的观察能力和提取有用知识的能力。 小结 1.参考系是参照物的科学名称,是假定不动的物体。 2.运动和静止都是相对的。 3.参考系的选择是任意的,一般选择地面或相对地面静止的物体。 学生讨论:1。小小竹排江中游,巍巍青山两岸走 2.月亮在莲花般的云朵里穿行 3.坐地日行八万里,巡天遥看一千河 在上述三例中,各个物体的运动分别是以什么物体为参考系的。 三、坐标系 创设实例:从一中到冶浦桥的公交车或刘翔的110m栏。 提出问题:怎样定量(准确)地描述车或刘翔所在的位置。 教师提示:你的描述必须能反映物体(或人)的运动特点(直线)、运动方向、各点之间的距离等因素。 学生讨论 教师总结 1.为了定量描述物体的位置随时间的变化规律,我们可以在参考系上建立适当的坐标系,这个坐标系应该包含原点、正方向和单位长度。 2.对于质点的直线运动,一般选取质点的运动轨迹为坐标轴,质点运动的方向为坐标轴的正方向,选取计时起点为坐标轴的原点。单位长度的选定要根据具体情况。 3.位置的表示方法,例:x=5m。 学生讨论:如果物体在平面上运动(例如滑冰运动员),我们应如何建立坐标系? 小结

(完整版)人教版高中物理必修一知识点超详细总结带经典例题及解析(20200921053238)

高中物理必修一知识点运动学问题是力学部分的基础之一,在整个力学中的地位是非常重要的,本章是讲运动的初步概念,描述运动的位移、速度、加速度等,贯穿了几乎整个高中物理内容,尽管在前几年高考中单纯考运动学题目并不多,但力、电、磁综合问题往往渗透了对本章知识点的考察。近些年高考中图像问题频频出现,且要求较高,它属于数学方法在物理中应用的一个重要方面。 第一章运动的描述 专题一:描述物体运动的几个基本本概念 ◎ 知识梳理 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、转动和振动等形式。 2 .参考系:被假定为不动的物体系。 对同一物体的运动,若所选的参考系不同,对其运动的描述就会不同,通常以地球为参考系研究物体的运动。 3 .质点:用来代替物体的有质量的点。它是在研究物体的运动时,为使问题简化,而引入的理想模型。仅凭物体的大小不能视为质点的依据,如:公转的地球可视为质点,而比赛中旋转的乒乓球则不能视为质点。 ' 物体可视为质点主要是以下三种情形: (1) 物体平动时; (2) 物体的位移远远大于物体本身的限度时; (3) 只研究物体的平动,而不考虑其转动效果时。 4 .时刻和时间 (1) 时刻指的是某一瞬时,是时间轴上的一点,对应于位置、瞬时速度、动量、动能等状态量,通常说的“2 秒末”,“速度达2m/s 时”都是指时刻。 (2) 时间是两时刻的间隔,是时间轴上的一段。对应位移、路程、冲量、功等过程量.通常说的“几秒内”“第几秒内”均是指时间。 5 .位移和路程 (1) 位移表示质点在空间的位置的变化,是矢量。位移用有向线段表示,位移的大小等于有向线段的长度,位移的方向由初位置指向末位置。当物体作直线运动时,可用带有正负号的数值表示位移,取正值时表示其方向与规定正方向一致,反之则相反。 (2) 路程是质点在空间运动轨迹的长度,是标量。在确定的两位置间,物体的路程不是唯一的,它与质点的具体运动过程有关。 (3) 位移与路程是在一定时间内发生的,是过程量,二者都与参考系的选取有关。一般情况下,位移的大小并不等于路程,只有当质点做单方向直线运动时,二者才相等。6.速度 (1) .速度:是描述物体运动方向和快慢的物理量。 (2) .瞬时速度:运动物体经过某一时刻或某一位置的速度,其大小叫速率。 (3) .平均速度:物体在某段时间的位移与所用时间的比值,是粗略描述运动快慢的。 ①平均速度是矢量,方向与位移方向相同。 第 1 页共28 页

人教版高中物理必修一必修二物理模型

高中物理模型解题 一、刹车类问题 匀减速到速度为零即停止运动,加速度a突然消失,求解时要注意确定其实际运动时间。如果问题涉及到最后阶段(到速度为零)的运动,可把这个阶段看成反向、初速度为零、加速度不变的匀加速直线运动。 【题1】汽车刹车后,停止转动的轮胎在地面上发生滑动,可以明显地看出滑动的痕迹,即常说的刹车线。由刹车线长短可以得知汽车刹车前的速度的大小,因此刹车线的长度是分析交通事故的一个重要依据。若汽车轮胎跟地面的动摩擦因数是0.7,刹车线长是14m,汽车在紧急刹车前的速度是否超过事故路段的最高限速50km/h? 【题2】一辆汽车以72km/h速率行驶,现因故紧急刹车并最终终止运动,已知汽车刹车过程加速度的大小为5m/s2,则从开始刹车经过5秒汽车通过的位移是多大 二、类竖直上抛运动问题 物体先做匀加速运动,到速度为零后,反向做匀加速运动,加速过程的加速度与减速运动过程的加速度相同。此类问题要注意到过程的对称性,解题时可以分为上升过程和下落过程,也可以取整个过程求解。 【题1】一滑块以20m/s滑上一足够长的斜面,已知滑块加速度的大小为5m/s2,则经过5秒滑块通过的位移是多大? 【题2】物体沿光滑斜面匀减速上滑,加速度大小为4m/s2,6s后又返回原点。那么下述结论正确的是() A物体开始沿斜面上滑时的速度为12m/s B物体开始沿斜面上滑时的速度为10m/s

三、追及相遇问题 两物体在同一直线上同向运动时,由于二者速度关系的变化,会导致二者之间的距离的变化,出现追及相撞的现象。两物体在同一直线上相向运动时,会出现相遇的现象。解决此类问题的关键是两者的位移关系,即抓住:“两物体同时出现在空间上的同一点。分析方法有:物理分析法、极值法、图像法。常见追及模型有两个:速度大者(减速)追速度小者(匀速)、速度小者(初速度为零的匀加速直线运动)追速度大者(匀速) 1、速度大者(减速)追速度小者(匀速):(有三种情况) a速度相等时,若追者位移等于被追者位移与两者间距之和,则恰好追上。 【题1】汽车正以10m/s的速度在平直公路上前进,发现正前方有一辆自行车以4m/s的速度同方向做匀速直线运动,汽车应在距离自行车多远时关闭油门,做加速度为6m/s2的匀减速运动,汽车才不至于撞上自行车? b速度相等时,若追者位移小于被追者位移与两者间距之和,则追不上。(此种情况下,两者间距有最小值) 【题2】一车处于静止状态,车后距车S0=25m处有一个人,当车以1m/s2的加速度开始起动时,人以6m/s的速度匀速追车。问:能否追上?若追不上,人车之间最小距离是多少? c速度相等时,若追者位移大于被追者位移与两者间距之和,则有两次相遇。(此种情况下,两者间距有极大值) 【题3】甲乙两车在一平直的道路上同向运动,图中三角形OPQ和三角形OQT 的面积分别为S1和S2(S2>S1).初始时,甲车在乙车前方S0处() A.若S0=S1+S2,两车不相遇 B.若S0

(人教版)高中物理必修二(全册)精品分层同步练习汇总

(人教版)高中物理必修二(全册)精品同步练习汇总 分层训练·进阶冲关 A组基础练(建议用时20分钟) 1.(2018·泉州高一检测)关于运动的合成和分解,下列说法中正确的是 (C) A.合运动的速度大小等于分运动的速度大小之和 B.物体的两个分运动若是直线运动,则它的合运动一定是直线运动 C.合运动和分运动具有等时性 D.若合运动是曲线运动,则其分运动中至少有一个是曲线运动

2.(2018·汕头高一检测)质点在水平面内从P运动到Q,如果用v、a、F分别表示质点运动过程中的速度、加速度和受到的合外力,下列选项正确的是(D) 3.一只小船渡河,运动轨迹如图所示。水流速度各处相同且恒定不变,方向平行于河岸;小船相对于静水分别做匀加速、匀减速、匀速直线运动,船相对于静水的初速度大小均相同、方向垂直于河岸,且船在渡河过程中船头方向始终不变。由此可以确定 (D) A.船沿AD轨迹运动时,船相对于静水做匀加速直线运动 B.船沿三条不同路径渡河的时间相同 C.船沿AB轨迹渡河所用的时间最短 D.船沿AC轨迹到达对岸前瞬间的速度最大 4.如图所示,某人用绳通过定滑轮拉小船,设人匀速拉绳的速度为v0,绳某时刻与水平方向夹角为α,则小船的运动性质及此时刻小船的水平速度v x为(A)

A.小船做变速运动,v x= B.小船做变速运动,v x=v0cos α C.小船做匀速直线运动,v x= D.小船做匀速直线运动,v x=v0cosα B组提升练(建议用时20分钟) 5.(2018·汕头高一检测)质量为1 kg的物体在水平面内做曲线运动,已知该物体在互相垂直方向上两分运动的速度-时间图象分别如图所示,则下列说法正确的是(D) A.2 s末质点速度大小为7 m/s B.质点所受的合外力大小为3 N C.质点的初速度大小为5 m/s D.质点初速度的方向与合外力方向垂直 6.(多选)在杂技表演中,猴子沿竖直杆向上做初速度为零、加速度为a的匀加速运动,同时人顶着直杆以速度v0水平匀速移动,经过时间t,猴子沿杆向上移动的高度为h,人顶杆沿水平地面移动的距离为x,如图所示。关于猴子的运动情况,下列说法中正确的是( B、D )

人教版高中物理必修一

2015-2016学年高中物理人教版必修一 第二章《匀变速直线运动的研究》强化模拟训练学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________ 一、选择题 1.在平直公路上,汽车以10m/s的速度做匀速直线运动,从某时刻开始刹车,在阻力作用下,汽车以2m/s2的加速度做匀减速直线运动,则刹车后6s内汽车的位移大小为 A.12mB.14mC.25mD.96m 2.雨滴从高空下落,由于空气的阻力,其加速度不断减小,直到为零,在此过程中雨滴的运动情况是() A.速度不断减小,加速度为零时,速度为零 B.速度一直保持不变 C.速度不断增加,加速度为零时,速度达到最大 D.速度的变化率越来越大 3.甲乙两个物体在同一时刻沿同一直线运动,他们的速度时间图象如图所示,下列有关说法正确的是() A.在4s﹣6s内,甲、乙两物体的加速度大小相等;方向相反 B.前6s内甲通过的路程更大 C.前4s内甲乙两物体的平均速度相等 D.甲乙两物体一定在2s末相遇 4.伽利略在研究运动的过程中,创造了一套科学方法,如下框所示,其中方框4中的内容是

A.提出猜想B.形成理论 C.实验检验D.合理外推 5.甲、乙两物体从同一位置沿同一直线运动,它们的v一t图像如图所示,下列说法正确的是 A.乙物体先向负方向运动,t1时刻以后反向向正方向运动 B.t2时刻,乙物体追上甲 C.t l时刻,两者相距最远 D.0~t2时间内,乙的速度和加速度都是先减小后增大 6.以下关于物理学史和所用物理学方法的叙述中错误的是() A.在推导匀变速直线运动位移公式时,把整个运动过程划分成很多很多小段,每一小段近似看作匀速直线运动,然后把各小段的位移相加之和代表物体的位移,这里采用了微元法B.牛顿进行了“月—地检验”,得出天上和地下的物体都遵从万有引力定律的结论 C.由于牛顿在万有引力定律方面的杰出成就,所以被称为能“称量地球质量”的人 D.根据速度定义式 x v t ? = ? ,当t?非常非常小时, x t ? ? 就可以表示物体在t时刻的瞬时速 度,该定义应用了极限思想方法 7.如图所示,三角体由两种材料拼接而成,BC界面平行底面DE,两侧面与水平面夹角分别为30°和60°。已知物块从A静止下滑,加速至B匀速至D;若该物块静止从A沿另一侧面下滑, 则有() A.通过C点的速率等于通过B点的速率 B.AB段的运动时间大于AC段的运动时间 C.将加速至C匀速至E D.一直加速运动到E,但AC段的加速度比CE段小 计数点序 号 1 2 3 4 5 6 计数点对 应的时刻 /s 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 通过计数 时的速度/ 44.0 62.0 81.0 100.0 110.0 168.0

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鼎尚 高中物理学习材料 (鼎尚**整理制作) 2015-2016学年高中物理人教版必修一 第二章《匀变速直线运动的研究》强化模拟训练学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________ 一、选择题 1.在平直公路上,汽车以10m/s的速度做匀速直线运动,从某时刻开始刹车,在阻力作用下,汽车以2m/s2的加速度做匀减速直线运动,则刹车后6s内汽车的位移大小为 A.12m B.14m C.25m D.96m 2.雨滴从高空下落,由于空气的阻力,其加速度不断减小,直到为零,在此过程中雨滴的运动情况是() A.速度不断减小,加速度为零时,速度为零 B.速度一直保持不变 C.速度不断增加,加速度为零时,速度达到最大 D.速度的变化率越来越大 3.甲乙两个物体在同一时刻沿同一直线运动,他们的速度时间图象如图所示,下列有关说法正确的是() A.在4s﹣6s内,甲、乙两物体的加速度大小相等;方向相反 B.前6s内甲通过的路程更大 C.前4s内甲乙两物体的平均速度相等 D.甲乙两物体一定在2s末相遇 4.伽利略在研究运动的过程中,创造了一套科学方法,如下框所示,其中方框4中的内容是

A.提出猜想 B.形成理论 C.实验检验 D.合理外推 5.甲、乙两物体从同一位置沿同一直线运动,它们的v一t图像如图所示,下列说法正确的是 A.乙物体先向负方向运动,t1时刻以后反向向正方向运动 B.t2时刻,乙物体追上甲 C.t l时刻,两者相距最远 D.0~t2时间内,乙的速度和加速度都是先减小后增大 6.以下关于物理学史和所用物理学方法的叙述中错误的是() A.在推导匀变速直线运动位移公式时,把整个运动过程划分成很多很多小段,每一小段近似看作匀速直线运动,然后把各小段的位移相加之和代表物体的位移,这里采用了微元法B.牛顿进行了“月—地检验”,得出天上和地下的物体都遵从万有引力定律的结论 C.由于牛顿在万有引力定律方面的杰出成就,所以被称为能“称量地球质量”的人 D.根据速度定义式 x v t ? = ? ,当t?非常非常小时, x t ? ? 就可以表示物体在t时刻的瞬时速 度,该定义应用了极限思想方法 7.如图所示,三角体由两种材料拼接而成,BC界面平行底面DE,两侧面与水平面夹角分别为30°和60°。已知物块从A静止下滑,加速至B匀速至D;若该物块静止从A沿另一侧面下滑, 则有() A.通过C点的速率等于通过B点的速率 B.AB段的运动时间大于AC段的运动时间 C.将加速至C匀速至E D.一直加速运动到E,但AC段的加速度比CE段小 8.在研究匀变速直线运动的实验中,算出小车经过各计数点的瞬时速度如下 计数点序 号 123456 计数点对 应的时刻 /s 0.10.20.30.40.50.6 通过计数 时的速度/ (cm/s) 44.062.081.0100.0110.0168.0 为了算出加速度,最合理的方法是()

人教版高中物理必修一、必修二公式.doc

人教版高中物理高一必修1 公式 1. V=X/t V 是平均速度(m/s ) X 是位移(m ) t 是时间(s ); 2. Vt=Vo+a0t Vt 是末速度(m/s ) Vo 是初速度(m/s ) a 是加速度(m/s 2)t 是时间(s ); 3. X=Vot+(1/2)at 2 X 是位移(m ) Vo 是初速度(m/s ) t 是时间(s ) a 是加速度(m/s 2); 4. Vt 2-Vo 2=2aX Vt 是末速度(m/s ) Vo 是初速度(m/s ) a 是加速度(m/s 2)X 是位移(m ); 5. h=(1/2)gt 2 Vt=gt Vt 2=2gh h 是高度(m ) g 是重力加速度(9.8m/s 2≈10m/s 2) t 是时间(s ) Vt 是末速度(m/s ); 6. G=mg G 是重力(N ) m 是质量(kg ) g 是重力加速度(9.8m/s 2≈10m/s 2); 7. f=μFN f 是摩擦力(N ) μ是动摩擦因数 FN 是支持力(N ); 8. F=kX F 是弹力(N ) k 是劲度系数(N/m ) X 是伸长量(m ); 9. F=ma F 是合力(N ) m 是质量(kg ) a 是加速度(m/s 2)。 人教版高中物理高一必修2公式 1.曲线运动基本规律 ①条件:v 0与合F 不共线 ②速度方向:切线方向 ③弯曲方向:总是从v 0的方向转向合F 的方向 3.绳拉船问题 ①对与倾斜绳子相连的“物体”运动分解 ②合运动:“物体”实际的运动 4.自由落体运动 ①末速度:gh gt v t 2== ②下落高度:221gt h = ③下落时间:g h t 2= 5.竖直下抛运动 ①末速度:gt v v t +=0 ②下落高度:202 1gt t v h += 6.竖直上抛运动 绳子伸缩 绳子摆动

人教版高中物理必修一知识点大全

人教版高中物理必修一 知识点大全 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN

高中物理学习材料 (灿若寒星**整理制作) 必修一知识点大全 1.参考系 ⑴定义:在描述一个物体的运动时,选来作为标准的假定不动的物体,叫做参考系。 ⑵对同一运动,取不同的参考系,观察的结果可能不同。 ⑶运动学中的同一公式中涉及的各物理量应以同一参考系为标准,如果没有特别指明,都是取地面为参考系。 2.质点 ⑴定义:质点是指有质量而不考虑大小和形状的物体。 ⑵质点是物理学中一个理想化模型,能否将物体看作质点,取决于所研究的具体问题,而不是取决于这一物体的大小、形状及质量,只有当所研究物体的大小和形状对所研究的问题没有影响或影响很小,可以将其形状和大小忽略时,才能将物体看作质点。 ⑴物体可视为质点的主要三种情形: ①物体只作平动时; ②物体的位移远远大于物体本身的尺度时; ③只研究物体的平动,而不考虑其转动效果时。 3.时间与时刻 ⑴时刻:指某一瞬时,在时间轴上表示为某一点。

⑵时间:指两个时刻之间的间隔,在时间轴上表示为两点间线段的长度。 ⑶时刻与物体运动过程中的某一位置相对应,时间与物体运动过程中的位移(或路程)相对应。 4.位移和路程 ⑴位移:表示物体位置的变化,是一个矢量,物体的位移是指从初位置到末位置的有向线段,其大小就是此线段的长度,方向从初位置指向末位置。 ⑵路程:路程等于运动轨迹的长度,是一个标量。 当物体做单向直线运动时,位移的大小等于路程。 5.速度、平均速度、瞬时速度 ⑴速度:是表示质点运动快慢的物理量,在匀速直线运动中它等于位移与发生这段位移所用时间的比值,速度是矢量,它的方向就是物体运动的方向。 ⑵平均速度:物体所发生的位移跟发生这一位移所用时间的比值叫这段时间内的平均速度,即t v x =,平均速度是矢量,其方向就是相应位移的方向。 ⑶瞬时速度:运动物体经过某一时刻(或某一位置)的速度,其方向就是物体经过某有一位置时的运动方向。 6.加速度 ⑴加速度是描述物体速度变化快慢的的物理量,是一个矢量,方向与速度变化的方向相同。 ⑵做匀速直线运动的物体,速度的变化量与发生这一变化所需时间的比值叫加速度,即t v v t v a 0-=??= ⑶对加速度的理解要点:

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船 v d t = m in ,θsin d x = 水 船v v =θtan 人教版高中物理必修二知识点大全 第五章 平抛运动 §5-1 曲线运动 & 运动的合成与分解 一、曲线运动 1.定义:物体运动轨迹是曲线的运动。 2.条件:运动物体所受合力的方向跟它的速度方向不在同一直线上。 3.特点:①方向:某点瞬时速度方向就是通过这一点的曲线的切线方向。 ②运动类型:变速运动(速度方向不断变化)。 ③F 合≠0,一定有加速度a 。 ④F 合方向一定指向曲线凹侧。 ⑤F 合4.运动描述——蜡块运动 二、运动的合成与分解 1.合运动与分运动的关系:等时性、独立性、等效性、矢量性。 2.互成角度的两个分运动的合运动的判断: ①两个匀速直线运动的合运动仍然是匀速直线运动。 ②速度方向不在同一直线上的两个分运动,一个是匀速直线运动,一个是匀变速直线运动,其合运动是 匀变速曲线运动,a 合为分运动的加速度。 ③两初速度为0的匀加速直线运动的合运动仍然是匀加速直线运动。 ④两个初速度不为0的匀加速直线运动的合运动可能是直线运动也可能是曲线运动。当两个分运动的初 速度的和速度方向与这两个分运动的和加速度在同一直线上时,合运动是匀变速直线运动,否则即为 曲线运动。 三、有关“曲线运动”的两大题型 (一)小船过河问题 模型一:过河时间t 最短: 模型二:直接位移x 最短: (二)绳杆问题(连带运动问题) 1、实质:合运动的识别与合运动的分解。 2、关键:①物体的实际运动是合速度,分速度的方向要按实际运动效果确定;②沿绳(或杆)方向的分 速度大小相等。 当v 水v 船时,L v v d x 船水==θcos min , θsin 船v d t =,水船v v =θcos θθsin )cos -(min 船船水v L v v s =

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人教版高中物理必修1公式大全 一.匀变速直线运动 1.匀变速直线运动的六个基本公式 ①0 t a t v v -= ②0t v v at =+ ③0 2t V v v += ④02t v v S v t t +=?=? ⑤2012 S v t at =+ ⑥2202t v v aS -= 2.初速度为0的匀变速直线运动的特点 ①从运动开始计时,t 秒末、2t 秒末、3t 秒末、…、n t 秒末的速度之比等于连续自然数之比:v 1∶v 2∶v 3∶…∶v n =1∶2∶3∶…∶n . ②从运动开始计时,前t 秒内、2t 秒内、3t 秒内、…、n t 秒内通过的位移之比等于连续自然数的平方之比:s 1∶s 2∶s 3∶…∶s n =12∶22∶32∶…∶n 2. ③从运动开使计时,任意连续相等的时间内通过的位移之比等于连续奇数之比:s 1∶s 2∶s 3∶…∶s n =1∶3∶5∶…∶(2n -1). ④通过前s 、前2s 、前3s …的用时之比等于连续的自然数的平方根之比:t 1∶t 2∶t 3∶…t n =1∶2∶3∶…∶n . ⑤从运动开始计时,通过任意连续相等的位移所用的时间之比为相邻自然数的平方根之差的比:t 1∶t 2∶t 3∶…t n =1∶)12(-∶)23(-∶)1(--n n 3.自由落体运动的特点(00,v a g ==) ①t v gt = ②212h gt = ③22t v gh = ④ 4.匀变速其他推导公式 ①中间时刻速度:0 22t t v v s v v t +=== ②中间位移速度:2 s v =③任意连续相等时间T 内位移差:21n n s s aT --= 任意连续相等时间kT 内位移差:2n n k s s kaT --= 二、力学

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人教版高中物理高一必修1 公式 1. V=X/t V 是平均速度(m/s ) X 是位移(m ) t 是时间(s ); 2. Vt=Vo+a0t Vt 是末速度(m/s ) Vo 是初速度(m/s ) a 是加速度(m/s2)t 是时间(s ); 3. X=Vot+(1/2)at2 X 是位移(m ) Vo 是初速度(m/s ) t 是时间(s ) a 是加速度(m/s2); 4. Vt2-Vo2=2aX Vt 是末速度(m/s ) Vo 是初速度(m/s ) a 是加速度(m/s2)X 是位移(m ); 5. h=(1/2)gt2 Vt=gt Vt2=2gh h 是高度(m ) g 是重力加速度(9.8m/s2≈10m/s2) t 是时间(s ) Vt 是末速度(m/s ); 6. G=mg G 是重力(N ) m 是质量(kg ) g 是重力加速度(9.8m/s2≈10m/s2); 7. f=μFN f 是摩擦力(N ) μ是动摩擦因数 FN 是支持力(N ); 8. F=kX F 是弹力(N ) k 是劲度系数(N/m ) X 是伸长量(m ); 9. F=ma F 是合力(N ) m 是质量(kg ) a 是加速度(m/s2)。 人教版高中物理高一必修2公式 1.曲线运动基本规律 ①条件:v 0与合F 不共线 ②速度方向:切线方向 ③弯曲方向:总是从v 0的方向转向合F 的方向 3.绳拉船问题 ①对与倾斜绳子相连的“物体”运动分解 ②合运动:“物体”实际的运动 4.自由落体运动 ①末速度:gh gt v t 2== ②下落高度:221gt h = ③下落时间:g h t 2= 5.竖直下抛运动 ①末速度:gt v v t +=0 ②下落高度:202 1gt t v h += 6.竖直上抛运动 绳子伸绳子摆动

新课标人教版高中高一物理必修一知识点总结归纳

物理(必修一)——知识考点 考点一:时刻与时间间隔的关系 时间间隔能展示运动的一个过程,时刻只能显示运动的一个瞬间。对一些关于时间间隔和时刻的表述,能够正确理解。如: 第4s末、4s时、第5s初……均为时刻;4s内、第4s、第2s至第4s内……均为时间间隔。 区别:时刻在时间轴上表示一点,时间间隔在时间轴上表示一段。 考点二:路程与位移的关系 位移表示位置变化,用由初位置到末位置的有向线段表示,是矢量。路程是运动轨迹的长度,是标量。只有当物体做单向直线运动时,位移的大小 ..。 ..等于路程。一般情况下,路程≥位移的大小

考点五:运动图象的理解及应用 由于图象能直观地表示出物理过程和各物理量之间的关系,所以在解题的过程中被广泛应用。在运动学中,经常用到的有x -t 图象和v —t 图象。 1. 理解图象的含义: (1)x -t 图象是描述位移随时间的变化规律 (2)v —t 图象是描述速度随时间的变化规律 2. 明确图象斜率的含义: (1) x -t 图象中,图线的斜率表示速度 (2) v —t 图象中,图线的斜率表示加速度 考点一:匀变速直线运动的基本公式和推理 1. 基本公式: (1) 速度—时间关系式:at v v +=0 (2) 位移—时间关系式:202 1at t v x + = (3) 位移—速度关系式:ax v v 22 02=- 三个公式中的物理量只要知道任意三个,就可求出其余两个。 利用公式解题时注意:x 、v 、a 为矢量及正、负号所代表的是方向的不同。 解题时要有正方向的规定。 2. 常用推论: (1) 平均速度公式:()v v v += 02 1 (2) 一段时间中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度:()v v v v t += =02 2 1 (3) 一段位移的中间位置的瞬时速度:2 2 202 v v v x += (4) 任意两个连续相等的时间间隔(T )内位移之差为常数(逐差相等): ()2aT n m x x x n m -=-=? 考点二:对运动图象的理解及应用 1. 研究运动图象: (1) 从图象识别物体的运动性质 (2) 能认识图象的截距(即图象与纵轴或横轴的交点坐标)的意义 (3) 能认识图象的斜率(即图象与横轴夹角的正切值)的意义 (4) 能认识图象与坐标轴所围面积的物理意义 (5) 能说明图象上任一点的物理意义

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第一章 第一节质点参考系和坐标系 三维目标 知识与技能 1.认识建立质点模型的意义和方法能根据具体情况将物体简化为质点,知道它是一种科学的抽象,知道科学抽象是一种普遍的研究方法。 2.理解参考系的选取在物理中的作用,会根据实际情况选定参考系。 3.认识一维直线坐标系,掌握坐标系的简单应用。 过程与方法 1.体会物理模型在探索自然规律中的作用,初步掌握科学抽象理想化模型的方法。2.通过参考系的学习,知道从不同角度研究问题的方法。 3.体会用坐标方法描述物体位置的优越性。 情感态度与价值观 1.认识运动是宇宙中的普遍现象,运动和静止的相对性,培养学生热爱自然、勇于探索的精神。 2.渗透抓住主要因素,忽略次要因素的哲学思想。 3.渗透具体问题具体分析的辩证唯物主义思想。 教学重点 1.理解质点概念以及初步建立质点要点所采用的抽象思维方法。 2.在研究具体问题时,如何选取参考系。 3.如何用数学上的坐标轴与实际的物理情景结合起来建立坐标系。 教学难点 在什么情况下可以把物体看作质点。 课时安排 1课时 教学过程 导入 我们知道宇宙中的一切物体都在不停地运动着,机械运动是最基本、最普遍的运动形式,那么什么是机械运动呢?请列举几个运动物体的例子。 机械运动简称运动,指物体与物体间或物体的一部分和另一部分间相对位置随时间发生改变的过程。 新课教学 一、物体和质点 问题:选择以上一个较复杂的运动(例如鸟的飞行),我们如何描述它? 引导学生分析: 1.描述起来有什么困难? 2.我们能不能把它当作一个点来处理?

3.在什么条件下可以把物体当作质点来处理? 小结 1.只有质量,没有形状和大小的点叫做质点。 2.质点是一种科学抽象,一一种理想化的模型,这种忽略次要因素、突出主要因素(质量)的处理方法是一种非常重要的科学研究方法。 3.一个物体能否看成质点,取决于它的形状和大小在所研究问题中是否可以忽略不计,而跟自身体积的大小、质量的多少和运动速度的大小无关。 4.一个物体能否被看成质点,取决于所研究的问题的性质,同一个物体在不同的问题中,有的能被看作质点,有的却不能被看成质点。 学生讨论:1。是不是只有很小的物体才能看作质点? 2.地球的自转和转动的车轮能否被看作质点? 3.物理中的“质点”和几何中的点有什么相同和不同之处? 二、参考系 导入 坐在教室里的同学看到其他同学都是静止的,却不知道他们都在绕着太阳在高速运动着,这里面蕴含了什么问题呢? 学生活动 让学生观察图1.1-3和1.1-4,阅读图右文字,回答以下问题 1.得出什么结论? 2.就图1.1-4能否提出一些问题?(例如为什么跳伞者总是在飞机的正下方)目的是为了培养学生的观察能力和提取有用知识的能力。 小结 1.参考系是参照物的科学名称,是假定不动的物体。 2.运动和静止都是相对的。 3.参考系的选择是任意的,一般选择地面或相对地面静止的物体。 学生讨论:1。小小竹排江中游,巍巍青山两岸走 2.月亮在莲花般的云朵里穿行 3.坐地日行八万里,巡天遥看一千河 在上述三例中,各个物体的运动分别是以什么物体为参考系的。 三、坐标系 创设实例:从一中到冶浦桥的公交车或刘翔的110m栏。 提出问题:怎样定量(准确)地描述车或刘翔所在的位置。 教师提示:你的描述必须能反映物体(或人)的运动特点(直线)、运动方向、各点之间的距离等因素。 学生讨论 教师总结 1.为了定量描述物体的位置随时间的变化规律,我们可以在参考系上建立适当的坐标系,这个坐标系应该包含原点、正方向和单位长度。 2.对于质点的直线运动,一般选取质点的运动轨迹为坐标轴,质点运动的方向为坐标轴的正方向,选取计时起点为坐标轴的原点。单位长度的选定要根据具体情况。 3.位置的表示方法,例:x=5m。 学生讨论:如果物体在平面上运动(例如滑冰运动员),我们应如何建立坐标系? 小结

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B C A X t t 0 O 图1 人教版高一物理必修一综合测试卷 (时间:90分钟 满分:100分) 一、选择题(每小题3分,共30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.A 、B 、C 三质点同时同地沿一直线运动,其x -t 图象如图1所示,则在0~t 0这段时间内,下列说法中正确的是( ) A .质点A 的位移最大 B .质点A 的速度越来越小 C .t 0时刻质点A 的速度最大 D .三质点平均速度一定不相等 3.如图2所示,图乙中用力F 取代图甲中的m ,且F =mg ,其余器材完全相同,不计摩擦,图甲中小车的加速度为a 1,图乙中小车的加速度为a 2.则( ) A .a 1=a 2 B .a 1>a 2 C .a 1

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高中物理学习材料 人教版高中物理必修一必修二 基础练习 1.一质量为4kg的小球从空中做自由落体运动,求物体:(1)前2s内重力的平均功率 (2)第2s末重力的瞬时功率 2.一个小球从离地面高80m的位置自由下落,取g=10m/s2。求: (1)小球经过多长时间落到地面; (2)小球落下一半位移所用时间; (3)从开始下落时刻起,小球在第1s内的位移大小和最后1s内的位移大小。 3.一小球从斜面顶端由静止开始滚下,经4 s匀加速运动到达斜面底端,加速度的大小为a=6m/s2求: (1)到达斜面底端时的速度; (2)斜面长度; (3)整个过程中的平均速度; (4)运动到斜面中点时的速度。 4.如图所示,用细线通过轻网兜把质量为m=0.5kg的足球挂在光滑墙壁上(细线延长线通过足球球心)。已知悬点到足球球心的距离为L=0.5m,足球的半径为R=0.3m,重力加速度为g=10m/s2,,求: (1)细线的拉力T的大小; (2)足球对墙壁弹力N的大小和方向。 5.如图是某质点做直线运动的v—t图象。求: v/m·s-1 1 10 16 4 t/s (1)质点前1 s时间内的加速度大小; (2)质点从1 s到4 s时间内的位移大小; (3)质点在整个4 s时间内的平均速度大小。 6.某战斗机静止在地面上,若该战斗机起飞时速度为80 m/s,发动机能够提供的加速度是16 m/s2,则 (1)该战斗机从静止到起飞的时间是多少? (2)飞机跑道长度至少要多长? 7.(10分)如图所示,质量为0.78 kg的金属块放在水平 桌面上,在方向与水平方向成37°角斜向上、大小为3.0N 的拉力F作用下,以4.0 m/s的速度向右做匀速直线运动。 已知sin 37°=0.6,cos 37°=0.8。(g取10m/s2.) (1)求金属块与桌面间的动摩擦因数。 (2)如果从某时刻起撤去拉力,从撤去拉力时算起金属块 在2s内通过的位移是多大? 8.低空跳伞属于极限运动中的滑翔项目,一般在高楼、悬 崖、高塔、桥梁等固定物上起跳。设有一运动员参加低空跳 伞比赛,先在空中做自由落体运动, 5秒末时打开降落伞, 开伞后以5m/s2的加速度做匀减速运动,9s刚好着陆。(取 g=10m/s2)求: (1)运动员在5秒末的速度的大小; (2)运动员到5秒末时下落的高度; (3)运动员着陆时前一瞬间的速率。 9.如图所示,物体放在倾角为30°的斜面上,静止不动, 已知物体的重量是G=10N,水平推力F=5N。求: (1)物体对斜面的压力大小; (2)物体与斜面间的摩擦力大小。 10.如图所示,斜面倾角为θ=370,在斜面上放着一重为100N 的物体,问:(1)重力沿斜面下滑方向的分力多大? (2)重力沿斜面垂直方向的分力有多大?物体对斜面的压 力有多大? (3)如果物体静止不动,那么物体受到的摩擦力多大?方 向如何? (4)如果物体和斜面间的动摩擦因数为0.2,那么让物体 下滑,在下滑过程中物体受到的摩擦力多大? (sin370=0.6cos370=0.8) 11.(10分)据报载,我国自行设计生产运行速度可达 v=150m/s的磁悬浮飞机。假设“飞机”的总质量m=5t,沿 水平直轨道以a=1m/s2的加速度从静止做匀加速起动至最大 速度,忽略一切阻力的影响,(重力加速度g=10m/s2)求: (1)“飞机”所需的动力F (2)“飞机”起动至最大速度所需的时间t 12.用F=135N的水平力拉质量m=30kg的箱子,使箱子在 水平地面上由静止开始做匀加速直线运动,当箱子的速度达 到v=10m/s时撤去力F。已知箱子运动过程中所受滑动摩擦 力的大小f=75N,取重力加速度g =10m/s2。求: (1)箱子与地面间的动摩擦因数; (2)水平力F的作用时间; (3)在撤去力F后,箱子在水平地面上滑行的最大距离。 13.(12分)如图所示,斜面倾角为0 37 = θ,一质量为 7kg m=的木块恰能沿斜面匀速下滑,若用一水平恒力F 作用于木块上,使之沿斜面向上做匀速运动,求此恒力F 的大小。(2 sin370.6g10/ m s = ?=,) 14.平抛一物体,当抛出1 s后它的速度与水平方向成450 角,落地时速度方向与水平方向成600角。求: (1)初速度的大小; (2)落地速度的大小; (3)开始抛出时距地面的高度; (4)水平射程.(g取10m/s2)。 15.(12分)把一小球从离地面h=5m处,以v0=10m/s的初 速度水平抛出,不计空气阻力,(g=10m/s2)求: (1)小球在空中飞行的时间; (2)小球落地点离抛出点的水平距离; (3)小球落地时的速度。 16.(10分)长为L的细线,拴一质量为m的小球,一端固定 于O点。让其在水平面内做匀速圆周运动(这种运动通常称 为圆锥摆运动),如图所示。当摆线L与竖直方向的夹角是θ 时,求:(1)线的拉力F;(2)小球运动的线速度大小; 17.(6分) 如图所示,在以角速度ω=2rad/s匀速转动的水 平圆盘上,放一质量m=5kg的滑块,滑块离转轴的距离 r=0.2m,滑块跟随圆盘一起做匀速圆周运动(二者未发生相 对滑动).求: θ F

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必修一知识点归纳 第一章、运动学基本概念 1.机械运动:物体在空间中所处位置发生变化,这样的运动叫做机械运动。 2.运动的特性:普遍性,永恒性,多样性 3.参考系:(1)定义:为了研究一个物体运动而假定不动的另一个物体叫参考系。 (2)原则:参考系的选取是自由的。但必须以能使问题简化方便解决为原则。 (2)比较两个物体的运动必须选用同一参考系。 (3)参照物不一定静止,但被认为是静止的。 4.质点 (1)在研究物体运动的过程中,如果物体的大小和形状在所研究问题中可以忽略是,把物体简化为一个点,认为物体的质量都集中在这个点上,这个点称为质点。 (2).质点条件: 1)物体中各点的运动情况完全相同(物体做平动) 2)物体的大小(线度)<<它通过的距离 (3)质点具有相对性,而不具有绝对性。 (4).理想化模型:根据所研究问题的性质和需要,抓住问题中的主要因素,忽略其次要因素,建立一种理想化的模型,使复杂的问题得到简化。(为便于研究而建立的一种高度抽象的理想客体)5.时间与时刻 (1).钟表指示的一个读数对应着某一个瞬间,就是时刻,时刻在时间轴上对应某一点。两个时刻之间的间隔称为时间,时间在时间轴上对应一段。 △t=t2—t1 (2).时间和时刻的单位都是秒,符号为s,常见单位还有min,h。 (3).通常以问题中的初始时刻为零点。 6.路程和位移 (1).路程表示物体运动轨迹的长度,但不能完全确定物体位置的变化,是标量。 (2).从物体运动的起点指向运动的重点的有向线段称为位移,是矢量。 (3).物理学中,只有大小的物理量称为标量;既有大小又有方向的物理量称为矢量。 (4).只有在质点做单向直线运动是,位移的大小等于路程。两者运算法则不同。 7.打点记时器:通过在纸带上打出一系列的点来记录物体运动时间信息的仪器。 (电火花打点记时器——火花打点,电磁打点记时器——电磁打点);一般打出两个相邻的点的时间间隔是0.02s。 8.速度:物体通过的与所用的时间之比叫做速度。 9.平均速度(与位移、时间间隔相对应) 物体运动的平均速度v是物体的位移x与发生这段位移所用时间t的比值。 其方向与物体的位移方向相同。单位是m/s。v=x/t ,矢量。 平均速率=总路程÷总时间,标量,

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