图
4 班级： 组别： 组号： 姓名 ：
一、.学习目的：
1．能正确计算物体或物体系的重力势能. 2．会用重力势能的变化求重力的功。 二、学习难点：
1．能正确计算物体或物体系的重力势能. 2．会用重力势能的变化求重力的功。 三、学习过程：
任务一 自主学习
上一节课我们已经学习了重力势能的有关知识，请同学们回忆一下上节所学的内容，并回答下列问题：
1．重力势能是怎样定义的？如何计算重力势能？ 2．重力做功有何特点？
3．重力势能的变化和重力做功有何关系？
本节学习用重力势能的变化求重力的功在解题中的应用。
任务二 合作探究
【问题1】盘在地面上的一根不均匀的金属链重G=30N ，长L=1m,从一端缓慢提起至另一端恰好离开地面时需做功10J ，金属链重力势能增加 J ，此时金属链重心位置距地面 m.如果改从另一端缓慢提起至金属链恰好离地面需做功 。
解析：从一端缓慢提起至另一端恰好离开地面时需做功10J ，金属链重力势能增加ΔE P =Gh 1=10J, 此时金属链重心位置距地面h 1=0.33m. 如果改从另一端缓慢提起至金属链恰好离地面需做功W 2=G(L-h 1)=20J.
【问题2】有一质量为m ，边长为a 的正方体与地面之间的摩擦因素μ=0.3。为使它水平移动距离a,可以采用将它翻倒或向前匀速平推两种方法。则：
（ ）
A ．将它翻倒比平推前进做的功少。
B ．将它翻倒比平推前进做的功多。
C ．两种情况做功一样多。
D ．翻倒时不做功。
解析：物体被平推着匀速前进，推力与摩擦力相平衡。翻倒则要克服物体重力做功。
匀速平推时：F=f=μmg,因而物体被平推着前进，外力对物体所做的功为：W 1=Fa=μmga=0.3mga. 将物体推导前进 a, 如图4所示。在翻倒过程中，立方体将绕其中一条棱（如A ）转动。仅在使其对角线AC 转到竖直过程中（以后，稍有一倾侧，立方体会在重力作用下翻倒）这个过程中外力所做的功，就是使立方体的重心O 升高所增加的重力势能，所以外力做功为：W 2=ΔE P =mg(
mga a 2071.0)2
1
22=-. 因而推着物体匀速前进比翻倒前进相同距离所做的功多。
【问题3】面积很大的水池，水深为H ，水面上浮着一正方体木块，木块边长为a ，密度为水的一半，质量为a 。开始时，木块静止，有一半没入水中，如图5—77所示。现用力F 将木
块缓慢地压到池底，不计水的阻力，求：
(1) 从木块刚好完全没入水中到停在池底的过程中，池水势能的改变量。
(2) 从开始下压到木块刚好完全没入水的过程中，系统重力势能的改变量。
解析 (1) 图5—78中1和2分别表示木块在刚没入水中时和到达池底时的位置。木块从1移到2，相当于使等体积的水从2移到1，所以池水势能的改变量等于这部分水在位置1和位置2 的势能之差。因为木块密度为水的一半，木块的质量为m ，所以与木块等体积的水的质量为2m ，故池水势能的改变量为
)(22
2)2(2a H mg a
mg a H mg E p -=?--
=?。 (2) 因为水池面积很大，可忽略因木块压入水中所引起的水深变化。木块
刚好完全没入水中时，图5—79中原来处于划斜线区域的水被排开，后果等效于使这部分
水平铺于水面，这部分水的质量为m ，其势能的改变量
为 mga a H mg mgH E p 43
)43(1=--=?，
木块势能的改变量为 mga mgH a H mg E p 2
1
)2(2-=--=?，
系统重力势能的改变量为
△Ep=mga mga mga E E p p 4
1
214321=-=
?+?。 联想 解答流体、线状类物体的重力势能的变化问题多用等效法，其整体重力势能的变化相当于某一
部分重力势能的变化。要注意流体有一定的体积，找到其重心位置，△E p =mg △h 中的△h 就是重心位置间的高度差。还要注意是否需考虑容器中水深的变化。本题中因水池的水面面积很大，所以浮在水面上的木块完全没入水中时，不考虑池中水深的变化，这是个重要的隐含条件；如果木块浮在水面面积较小的容器中，当把木块压入水中时，就要考虑容器中水深的变化了。
任务三 目标检测
1．质量为1kg 的物体从静止开始，经过去时3S 落地，落地时速度为10m/s ，若重力加速度
图5—77
图5—79
图5—78
图5
为g=10m/s 2
，则在此过程中： （ ）
A ．物体的重力势能减少了50J ；
B ．物体的动能增加了100J ；
C ．重力对物体做功150J;
D ．物体克服阻力做功.
1．用恒力F 向上拉一物体，使其由地面处开始加速上升到某一高度。若考虑空气阻力而不 考虑空气浮力，则在此过程中
A ．力F 所做的功减去克服阻力所做的功等于重力势能的增量
B ．物体克服重力所做的功等于重力势能的增量
C ．力F 、重力、阻力三者的合力所做的功等于重力势能的增量
D ．力F 和阻力的合力所做的功等于物体机械能的增量。
2．一人将一质量为m 的物体举高h 并获得速度Ｖ，则：
（ ）
A ．合力对物体做功为mgh +
21mv 2 ； B ．人对物体做功为mgh +2
1
mv 2 ；
C ．人对物体做功为mgh ；
D ．人对物体做功为2
1
mv 2 。
3．如图5，物体Ａ的质量为m ，置于水平地面上，其上表面竖直连着一根轻弹簧，弹簧的自 由长度为Ｌ，倔强系数为Ｋ，现将弹簧上端Ｐ缓慢地竖直上提一段距离Ｈ，使重物离开 地面，这时重物的重力势能为（设地面的重力势能为零）： Ａ．mg(H L -)
Ｂ．mg(H L -+mg/k)
Ｃ．mg(H k mg -)
Ｄ．mg(H L -k mg -)。
4．质量为m 的物体，从静止开始以a=g/2的加速度竖直向下运动h 米，下列说法中错误．．的 是：
（ ）
Ａ．物体的动能增加了mgh/2 Ｂ．物体的机械能减少了mgh/2
Ｃ．物体的势能减少了mgh/2 Ｄ．物体的势能减少了mgh
例1 在高处的某一点将三个质量相同的小球以相同的速率v 0分别上抛、平抛、下抛，那么以下说法正确的是( )
A 、从抛出到落地过程中，重力对它们所做的功都相等
B 、从抛出到落地过程中，重力对它们做功的平均功率都相等
C、三个球落地时，重力的瞬时功率相同
D、如果考虑空气阻力，则从抛出到落地过程中，重力势能变化不相等
拓展竖直上抛一球，球又落回原处，已知空气阻力的大小正比于小球的速度( )
A、上升过程中克服重力做的功大于下降过程中重力做的功
B、上升过程中克服重力做的功等于下降过程中重力做的功
C、上升过程中克服重力做功的平均功率大于下降过程中重力的平均功率
D、上升过程中克服重力做功的平均功率等于下降过程中重力的平均功率
例2如图所示，粗细均匀的U形管内装有总质量为m、总长度为3h
的同种液体，开始时两边液面的高度差是h,管底阀门T处于关闭状态，现将阀门打开，当两管液面相等时，液体的重力势能变化了多少？
拓展本题利用了等效原理，即认为整体中只有局部液体的重心发生了变化，可以使问题简化。
某海湾共占面积1.0×107m2，涨潮时平均水深20m，此时关上水坝闸
门，可使水位保持20m不变。退潮时，坝外水位降至18m，（如图所示），利用此水坝建立一座水力发电站，重力势能转化为电能的效率为10%，每天有两次涨潮，该电站每天能发出多少电能？
⒈关于重力势能的下列说法中正确的是（）
A．重力势能的大小只由重物本身决定
B．重力势能恒大于零
C．在地面上的物体，它具有的重力势能一定等于零
D．重力势能实际上是物体和地球所共有的
2．关于重力势能与重力做功，下列说法中正确的是（）
A．物体克服重力做的功等于重力势能的增加
B. 在同一高度，将物体以初速度V0向不同的方向抛出到落地过程中，重力做的功相等，物体所减少的重力势能一定相等
C．重力势能等于零的物体，不可能对别的物体做功
D．用手托住一个物体匀速上举时，手的支持力做的功等于克服重力做的功与物体所增加的重力势能之和⒊一实心的正方体铁块与一实心的正方体木块质量相等，将它们放在水平地面上，下列结论正确的是（）
A．铁块的重力势能大于木块的重力势能 B铁块的重力势能等于木块的重力势能
C．铁块的重力势能小于木块的重力势能 D．上述三种情况都有可能
4.离地面高度(不为零)相同的两物体甲和已，已知M甲>M已，则(以地面为零势面) （）
A甲物体的势能大 B已物体的势能大
C甲.已两物体的势能相等 D 不能判断
5.用绳子吊起质量为M的物体，当物体以加速度a匀加速上升H的高度时，物体增加的重力势能为（）
A MgH
B HgH+Mga
C M(g-a)
D Mga
1、下列关于重力势能的说法中正确的是( )
A、重力势能是物体和地球所共有的
B、重力势能的变化，只跟重力做功有关系，和其它力做功多少无关
C、重力势能是矢量，在地球表面以下为负
D、重力势能的增量等于重力对物体做的功
2、关于重力做功和物体重力势能的变化，下列说法中正确的是( )
A、当重力对物体做正功时，物体的重力势能一定减少
B、当物体克服重力做功时，物体的重力势能一定增加
C、重力做功的多少与参考平面的选取无关
D、重力势能的变化量与参考平面的选取有关
3、如图所示，桌面高为h，质量为m的小球从离桌面高H处自由落下，不计空气阻力，假设桌面处重力势能为零，则小球落地前瞬间的重力势能为( )
A. -mgh
B. mgH
C. mg(H+h)
D. mg(H-h)
4、一实心的正方体铁块与一实心的正方体木块质量相等，将它们放在水平地面上，下列结论正确的是（以地面处重力势能为零）( )
A．铁块的重力势能大于木块的重力势能
B．铁块的重力势能等于木块的重力势能
C．铁块的重力势能小于木块的重力势能
D．上述三种情况都有可能
5、选择不同的水平面作为参考平面，物体在某一位置的重力势能和某一程中重力势能的改变量( ) A．都具有不同的数值 B．都具有相同的数值
C．前者具有相同的数值，后者具有不同的数值
D．前者具有不同的数值，后者具有相同的数值
6、井深8m，井上支架高2m，在支架上用一根长3m的绳子系住一个重100N的物体，若以地面为参考平面，则物体的重力势能为；若以井底面为参考平面，则物体的重力势能为。1、一根长2m、重200N的均匀木杆，放在水平地面上，现将它的一端从地面向上抬高0.5m，另一端仍搁在地面上，则所需的功为。若该杆系不均匀木杆，仍作相同的抬高，则所需功为（若无确定值，可写出功值的范围）。
2、在水平地面上平铺n块砖，每块砖的质量为m，厚度为h，如将砖一块一块地叠放起来，至少需要做多少功？
教师版
一、.学习目的：
1．能正确计算物体或物体系的重力势能.
图4 2．会用重力势能的变化求重力的功。 二、学习难点：
1．能正确计算物体或物体系的重力势能. 2．会用重力势能的变化求重力的功。 三、学习过程：
任务一 自主学习
上一节课我们已经学习了重力势能的有关知识，请同学们回忆一下上节所学的内容，并回答下列问题：
1．重力势能是怎样定义的？如何计算重力势能？ 2．重力做功有何特点？
3．重力势能的变化和重力做功有何关系？
本节学习用重力势能的变化求重力的功在解题中的应用。
任务二 合作探究
【问题1】盘在地面上的一根不均匀的金属链重G=30N ，长L=1m,从一端缓慢提起至另一端恰好离开地面时需做功10J ，金属链重力势能增加 J ，此时金属链重心位置距地面 m.如果改从另一端缓慢提起至金属链恰好离地面需做功 。
解析：从一端缓慢提起至另一端恰好离开地面时需做功10J ，金属链重力势能增加ΔE P =Gh 1=10J, 此时金属链重心位置距地面h 1=0.33m. 如果改从另一端缓慢提起至金属链恰好离地面需做功W 2=G(L-h 1)=20J.
【问题2】有一质量为m ，边长为a 的正方体与地面之间的摩擦因素μ=0.3。为使它水平移动距离a,可以采用将它翻倒或向前匀速平推两种方法。则：
（ ）
A ．将它翻倒比平推前进做的功少。
B ．将它翻倒比平推前进做的功多。
C ．两种情况做功一样多。
D ．翻倒时不做功。
解析：物体被平推着匀速前进，推力与摩擦力相平衡。翻倒则要克服物体重力做功。
匀速平推时：F=f=μmg,因而物体被平推着前进，外力对物体所做的功为：W 1=Fa=μmga=0.3mga. 将物体推导前进 a, 如图4所示。在翻倒过程中，立方体将绕其中一条棱（如A ）转动。仅在使其对角线AC 转到竖直过程中（以后，稍有一倾侧，立方体会在重力作用下翻倒）这个过程中外力所做的功，
就是使立方体的重心O 升高所增加的重力势能，所以外力做功为：W 2=ΔE P =mg(
mga a 2071.0)2
1
22=-. 因而推着物体匀速前进比翻倒前进相同距离所做的功多。
【问题3】面积很大的水池，水深为H ，水面上浮着一正方体木块，木块边长为a ，密度为水的一半，质量为a 。开始时，木块静止，有一半没入水中，如图5—77所示。现用力F 将木
块缓慢地压到池底，不计水的阻力，求：
(1) 从木块刚好完全没入水中到停在池底的过程中，池水势能的改变量。
(2) 从开始下压到木块刚好完全没入水的过程中，系统重力势能的改变量。
解析 (1) 图5—78中1和2分别表示木块在刚没入水中时和到达池底时的位置。木块从1移到2，相当于使等体积的水从2移到1，所以池水势能的改变量等于这部分水在位置1和位置2 的势能之差。因为木块密度为水的一半，木块的质量为m ，所以与木块等体积的水的质量为2m ，故池水势能的改变量为
)(22
2)2(2a H mg a
mg a H mg E p -=?--
=?。 (2) 因为水池面积很大，可忽略因木块压入水中所引起的水深变化。木块刚好
完全没入水中时，图5—79中原来处于划斜线区域的水被排开，后果等效于使这部分水平铺于水面，这部分水的质量为m ，其势能的改变量为 mga a H mg mgH E p 43
)43(1=--=?， 木块势能的改变量为 mga mgH a H mg E p 2
1
)2(2-=--=?，
系统重力势能的改变量为
△Ep=mga mga mga E E p p 4
1
214321=-=
?+?。 联想 解答流体、线状类物体的重力势能的变化问题多用等效法，其整体重力势能的变化相当于某一
部分重力势能的变化。要注意流体有一定的体积，找到其重心位置，△E p =mg △h 中的△h 就是重心位置间的高度差。还要注意是否需考虑容器中水深的变化。本题中因水池的水面面积很大，所以浮在水面上的木块完全没入水中时，不考虑池中水深的变化，这是个重要的隐含条件；如果木块浮在水面面积较小的容器中，当把木块压入水中时，就要考虑容器中水深的变化了。
任务三 目标检测
1．质量为1kg 的物体从静止开始，经过去时3S 落地，落地时速度为10m/s ，若重力加速度 为g=10m/s 2
，则在此过程中： （ ）
A ．物体的重力势能减少了50J ；
B ．物体的动能增加了100J ；
C ．重力对物体做功150J;
D ．物体克服阻力做功.
1．用恒力F 向上拉一物体，使其由地面处开始加速上升到某一高度。若考虑空气阻力而不
图5—77
图5—79
图5—78
图5
考虑空气浮力，则在此过程中
A ．力F 所做的功减去克服阻力所做的功等于重力势能的增量
B ．物体克服重力所做的功等于重力势能的增量
C ．力F 、重力、阻力三者的合力所做的功等于重力势能的增量
D ．力F 和阻力的合力所做的功等于物体机械能的增量。
2．一人将一质量为m 的物体举高h 并获得速度Ｖ，则：
（ ）
A ．合力对物体做功为mgh +
21mv 2 ； B ．人对物体做功为mgh +2
1
mv 2 ；
C ．人对物体做功为mgh ；
D ．人对物体做功为2
1
mv 2 。
3．如图5，物体Ａ的质量为m ，置于水平地面上，其上表面竖直连着一根轻弹簧，弹簧的自 由长度为Ｌ，倔强系数为Ｋ，现将弹簧上端Ｐ缓慢地竖直上提一段距离Ｈ，使重物离开 地面，这时重物的重力势能为（设地面的重力势能为零）： Ａ．mg(H L -)
Ｂ．mg(H L -+mg/k)
Ｃ．mg(H k mg -)
Ｄ．mg(H L -k mg -)。
4．质量为m 的物体，从静止开始以a=g/2的加速度竖直向下运动h 米，下列说法中错误．．的 是：
（ ）
Ａ．物体的动能增加了mgh/2 Ｂ．物体的机械能减少了mgh/2
Ｃ．物体的势能减少了mgh/2 Ｄ．物体的势能减少了mgh
例1 在高处的某一点将三个质量相同的小球以相同的速率v 0分别上抛、平抛、下抛，那么以下说法正确的是( )
A 、从抛出到落地过程中，重力对它们所做的功都相等
B 、从抛出到落地过程中，重力对它们做功的平均功率都相等
C 、三个球落地时，重力的瞬时功率相同
D 、如果考虑空气阻力，则从抛出到落地过程中，重力势能变化不相等
拓展 竖直上抛一球，球又落回原处，已知空气阻力的大小正比于小球的速度( ) A 、上升过程中克服重力做的功大于下降过程中重力做的功
B、上升过程中克服重力做的功等于下降过程中重力做的功
C、上升过程中克服重力做功的平均功率大于下降过程中重力的平均功率
D、上升过程中克服重力做功的平均功率等于下降过程中重力的平均功率
例2如图所示，粗细均匀的U形管内装有总质量为m、总长度为3h
的同种液体，开始时两边液面的高度差是h,管底阀门T处于关闭状态，现将阀门打开，当两管液面相等时，液体的重力势能变化了多少？
拓展本题利用了等效原理，即认为整体中只有局部液体的重心发生了变化，可以使问题简化。
某海湾共占面积1.0×107m2，涨潮时平均水深20m，此时关上水坝闸
门，可使水位保持20m不变。退潮时，坝外水位降至18m，（如图所示），利用此水坝建立一座水力发电站，重力势能转化为电能的效率为10%，每天有两次涨潮，该电站每天能发出多少电能？
⒈关于重力势能的下列说法中正确的是（）
A．重力势能的大小只由重物本身决定
B．重力势能恒大于零
C．在地面上的物体，它具有的重力势能一定等于零
D．重力势能实际上是物体和地球所共有的
2．关于重力势能与重力做功，下列说法中正确的是（）
A．物体克服重力做的功等于重力势能的增加
B. 在同一高度，将物体以初速度V0向不同的方向抛出到落地过程中，重力做的功相等，物体所减少的重力势能一定相等
C．重力势能等于零的物体，不可能对别的物体做功
D．用手托住一个物体匀速上举时，手的支持力做的功等于克服重力做的功与物体所增加的重力势能之和⒊一实心的正方体铁块与一实心的正方体木块质量相等，将它们放在水平地面上，下列结论正确的是（）
A．铁块的重力势能大于木块的重力势能 B铁块的重力势能等于木块的重力势能
C．铁块的重力势能小于木块的重力势能 D．上述三种情况都有可能
4.离地面高度(不为零)相同的两物体甲和已，已知M甲>M已，则(以地面为零势面) （）
A甲物体的势能大 B已物体的势能大
C甲.已两物体的势能相等 D 不能判断
5.用绳子吊起质量为M的物体，当物体以加速度a匀加速上升H的高度时，物体增加的重力势能为（）
A MgH
B HgH+Mga
C M(g-a)
D Mga
1、下列关于重力势能的说法中正确的是( )
A、重力势能是物体和地球所共有的
B、重力势能的变化，只跟重力做功有关系，和其它力做功多少无关
C、重力势能是矢量，在地球表面以下为负
D、重力势能的增量等于重力对物体做的功
2、关于重力做功和物体重力势能的变化，下列说法中正确的是( )
A、当重力对物体做正功时，物体的重力势能一定减少
B、当物体克服重力做功时，物体的重力势能一定增加
C、重力做功的多少与参考平面的选取无关
D、重力势能的变化量与参考平面的选取有关
3、如图所示，桌面高为h，质量为m的小球从离桌面高H处自由落下，不计空气阻力，假设桌面处重力势能为零，则小球落地前瞬间的重力势能为( )
A. -mgh
B. mgH
C. mg(H+h)
D. mg(H-h)
4、一实心的正方体铁块与一实心的正方体木块质量相等，将它们放在水平地面上，下列结论正确的是（以地面处重力势能为零）( )
A．铁块的重力势能大于木块的重力势能
B．铁块的重力势能等于木块的重力势能
C．铁块的重力势能小于木块的重力势能
D．上述三种情况都有可能
5、选择不同的水平面作为参考平面，物体在某一位置的重力势能和某一程中重力势能的改变量( ) A．都具有不同的数值 B．都具有相同的数值
C．前者具有相同的数值，后者具有不同的数值
D．前者具有不同的数值，后者具有相同的数值
6、井深8m，井上支架高2m，在支架上用一根长3m的绳子系住一个重100N的物体，若以地面为参考平面，则物体的重力势能为；若以井底面为参考平面，则物体的重力势能为。
1、一根长2m、重200N的均匀木杆，放在水平地面上，现将它的一端从地面向上抬高0.5m，另一端仍搁在地面上，则所需的功为。若该杆系不均匀木杆，仍作相同的抬高，则所需功为（若无确定值，可写出功值的范围）。
2、在水平地面上平铺n块砖，每块砖的质量为m，厚度为h，如将砖一块一块地叠放起来，至少需要做多少功？
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
第12讲 平抛运动 【重点知识梳理】 一、平抛运动的基本规律 1．性质 加速度为重力加速度g 的匀变速曲线运动，运动轨迹是抛物线． 2．基本规律 以抛出点为原点，水平方向(初速度v 0方向)为x 轴，竖直向下方向为y 轴，建立平面直角坐标系，则： (1)水平方向：做匀速直线运动，速度v x ＝v 0，位移x ＝v 0t . (2)竖直方向：做自由落体运动，速度v y ＝gt ，位移y ＝12 gt 2. (3)合速度：v ＝v 2x ＋v 2y ，方向与水平方向的夹角为θ，则tan θ＝v y v x ＝gt v 0. (4)合位移：s ＝x 2＋y 2，方向与水平方向的夹角为α，tan α＝y x ＝gt 2v 0 . 3．对规律的理解 (1)飞行时间：由t ＝2h g 知，时间取决于下落高度h ，与初速度v 0无关． (2)水平射程：x ＝v 0t ＝v 0 2h g ，即水平射程由初速度v 0和下落高度h 共同决定，与其他因素无关． (3)落地速度：v t ＝v 2x ＋v 2y ＝v 20＋2gh ，以θ表示落地速度与x 轴正方向的夹角，有tan θ＝v y v x ＝2gh v 0，所以落地速度也只与初速度v 0和下落高度h 有关． (4)速度改变量：因为平抛运动的加速度为重力加速度g ，所以做平抛运动 的物体在任意相等时间间隔Δt 内的速度改变量Δv ＝g Δt 相同，方向恒 为竖直向下，如图所示． (5)两个重要推论 ①做平抛(或类平抛)运动的物体任一时刻的瞬时速度的反向延长线一定 通过此时水平位移的中点，如图2中A 点和B 点所示．
②做平抛(或类平抛)运动的物体在任意时刻任一位置处，设其速度方向与水平方向的夹角为α，位移方向与水平方向的夹角为θ，则tan α＝2tan θ. 二、斜面上的平抛运动问题 斜面上的平抛运动问题是一种常见的题型，在解答这类问题时除要运用平抛运动的位移和速度规律，还要充分运用斜面倾角，找出斜面倾角同位移和速度与水平方向夹角的关系，从而使问题得到顺利解决．常见的模型如下： 方法 内容 斜面 总结 分解速度 水平：v x ＝v 0 竖直：v y ＝gt 合速度：v ＝v 2x ＋v 2y 分解速度，构建速度三角形 分解位移 水平：x ＝v 0t 竖直：y ＝12 gt 2 合位移：s ＝x 2＋y 2 分解位移，构建位移三角形 1．受力特点 物体所受的合外力为恒力，且与初速度的方向垂直． 2．运动特点 在初速度v 0方向上做匀速直线运动，在合外力方向上做初速度为零的匀加速直线运动，加速度a ＝F 合m . 3．求解方法 (1)常规分解法：将类平抛运动分解为沿初速度方向的匀速直线运动和垂直于初速度方向(即沿合外力的方向)的匀加速直线运动．两分运动彼此独立，互不影响，且与合运动具有等时性． (2)特殊分解法：对于有些问题，可以过抛出点建立适当的直角坐标系，将加速度a 分解为a x 、a y ，初速度v 0分解为v x 、v y ，然后分别在x 、y 方向列方程求解． 【高频考点突破】 考点一 对平抛运动的理解 例1．(多选)对于平抛运动，下列说法正确的是( )
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
第二章专题二：追及相遇问题 【学习目标】 1．掌握追及、相遇问题的特点 2．能熟练解决追及、相遇问题 【学习重点】掌握追及问题的分析方法，知道“追及”过程中的临界条件 【学习难点】“追及”过程中的临界分析 【知识预习】 两物体在同一直线上追及、相遇或避免碰撞问题中的条件是：两物体能否同时到达空间某位置。因此应分别对两物体进行研究，列出位移方程，然后利用时间关系、速度关系、位移关系求解。 一、追及问题 1．追及问题的特征及处理方法： “追及”主要条件是：两个物体在追赶过程中处在同一位置，常见的情形有三种： ⑴初速度比较小（包括为零）的匀加速运动的物体甲追赶同方向的匀速运动的物体乙，一定能追上。 a．追上前，当两者速度相等时有最大距离； b．当两者位移相等时，即后者追上前者。 ⑵匀减速运动的物体追赶同向的匀速运动的物体时，存在一个能否追上的问题。 判断方法是：假定速度相等，从位置关系判断。 解决问题时要注意二者是否同时出发，是否从同一地点出发。 a．当两者速度相等时，若追者位移仍小于被追者，则永远追不上，此时两者间有最小距离； b．若两者速度相等时，两者的位移也相等，则恰能追上，也是两者避免碰撞的临界条件； c．若两者速度相等时，追者位移大于被追者，说明在两者速度相等前就已经追上；在计算追上的时间时，设其位移相等来计算，计算的结果为两个值，这两个值都有意义。即两者位移相等时，追者速度仍大于被追者的速度，被追者还有一次追上追者的机会，其间速度相等时两者间距离有一个较大值。 ⑶匀速运动的物体甲追赶同向匀加速运动的物体乙，情形跟⑵类似。 匀速运动的物体甲追赶同向匀减速运动的物体乙，情形跟⑴类似；被追赶的物体做匀减速运动，一定要注意追上前该物体是否已经停止运动。 2．分析追及问题的注意点： ⑴要抓住一个条件，两个关系：一个条件是两物体的速度满足的临界条件，如两物体 距离最大、最小，恰好追上或恰好追不上等。两个关系是时间关系和位移关系，通过画
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 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 一、曲线运动 【要点导学】 1、物体做曲线运动的速度方向是时刻发生变化的，质点经过某一点（或某一时刻）时的速度方向沿曲线上该点的。 2、物体做曲线运动时，至少物体速度的在不断发生变化，所以物体一定具有，所以曲线运动是运动。 3、物体做曲线运动的条件：物体所受合外力的方向与它的速度方向。 4、力可以改变物体运动状态，如将物体受到的合外力沿着物体的运动方向和垂直于物体的运动方向进行分解，则沿着速度方向的分力改变物体速度的；垂直于速度方向的分力改变物体速度的。速度大小是增大还是减小取决于沿着速度方向的分力与速度方向相同还是相反。做曲线运动的物体，其所受合外力方向总指向轨迹侧。 匀变速直线运动只有沿着速度方向的力，没有垂直速度方向的力，故速度的改变而不变；如果没有沿着速度方向的力，只有垂直速度方向的力，则物体运动的速度不变而不断改变，这就是今后要学习的匀速圆周运动。 【范例精析】 例1、在砂轮上磨刀具时可以看到，刀具与砂轮接触处有火星沿砂轮的切线飞出，为什么由此推断出砂轮上跟刀具接触处的质点的速度方向沿砂轮的切线方向? 解析火星是从刀具与砂轮接触处擦落的炽热微粒，由于惯性，它们以被擦落时具有的速度做直线运动，因此，火星飞出的方向就表示砂轮上跟刀具接触处的质点的速度方向。火星沿砂轮切线飞出说明砂轮上跟刀具接触处的质点的速度方向沿砂轮的切线方向。 例2、质点在三个恒力F1、F2、F3的共同作用下保持平衡状态，若突然撤去F1，则质点（） A．一定做匀变速运动B．一定做直线运动 C．一定做非匀变速运动D．一定做曲线运动 解析：质点在恒力作用下产生恒定的加速度，加速度恒定的运动一定是匀变速运动。由题意可知，当突然撤去F1时，质点受到的合力大小为F1，方向与F1相反，故A正确，C错误。在撤去F1之前，质点保持平衡，有两种可能：一是质点处于静止状态，则撤去F1后，它一定做匀变速直线运动；其二是质点处于匀速直线运动状态，则撤去F1后，质点可能做直线运动（条件是：F1的方向和速度方向在一条直线上），也可能做曲线运动（条件是：F1的方向和速度方向不在一条直线上）。故B、D的说法均是错误的。 拓展：不少同学往往错误认为撤去哪个力，合力就沿哪个力的方向。物体在三个不在同一直线上的力的作用下保持静止，处于受力平衡状态，合力为零，任 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（） 第八节生活中的圆周运动 【目标要求】 1．知识与技能 知道如果一个力或几个力的合力的效果是使物体产生向心加速，它就是圆周运动的物体所受的向心力。会在具体问题中分析向心力的来源。 理解匀速圆周运动的规律。 知道向心力和向心加速度的公式也适用于变速圆周运动，会求变速圆周运动中物体在特殊点的向心力和向心加速度。 2．过程与方法 通过对匀速圆周运动的实例学习，渗透理论联系实际的观点，提高分析和解决问题的能力. 通过匀速圆周运动的规律也可以在变速圆周运动中使用，渗透特殊性和一般性之间的辩证关系，提高分析能力. 3．情感.态度与价值观 通过对几个实例的学习，明确具体问题必须具体分析，学会用合理.科学的方法处理问题。 通过离心运动的应用和防止的实例分析，明白事物都是一分为二的，要学会用一分为二的观点来看待问题。 【巩固教材－稳扎稳打】 1．关于列车转弯处内外铁轨间的高度关系，下列说法中正确的是( ) A．内外轨一样高，以防列车倾倒造成翻车事故 B．因为列车转弯处有向内倾倒的可能，故一般使内轨高于外轨，以防列车倾倒 C．外轨比内轨略高，这样可以使列车顺利转弯，减少车轮与铁轨的挤压 D．以上说法都不对 2．关于离心运动，下列说法中正确的( ) A．物体突然受到向心力的作用，将做离心运动。 B．做匀速圆周运动的物体，在外界提供的向心力突然变大时将做离心运动。 C．做匀速圆周运动的物体，只要向心力的数值发生变化，就将做离心运动。 D．做匀速圆周运动的物体，当外界提供的向心力突然消失或变小时将做离心运动。3．下列哪些现象是为了防止物体产生离心运动( ) ①汽车转弯时要限制速度②转速很高的砂轮半径不能做得太大。 ③在修筑铁路时，转弯处轨道的内轨要低于外轨④洗衣机脱水工作。 A．①②③B．②③④ C．①②④D．①③④ 4．市内公共汽车在到达路口转变前，车内广播中就要播放录音：“乘客们请注意，前面车辆转弯，请拉好扶手”，这样以( ) A．提醒包括坐着和站着的全体乘客均拉好扶手，以免车辆转弯时可能向前倾倒 B．提醒包括坐着和站着的全体乘客均拉好扶手，以免车辆转弯时可能向后倾倒 C．主要是提醒站着的乘客拉好扶手，以免车辆转弯时可能向转弯的外侧倾倒 D．主要是提醒站着的乘客拉好扶手，以免车辆转弯时可能向转弯的内侧倾倒 【重难突破—重拳出击】 1.一个做匀速圆周运动的物体，当合力F 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 学案2运动的合成与分解 [目标定位] 1.知道什么是运动的合成与分解，理解合运动与分运动等有关物理量之间的关系.2.会确定互成角度的两分运动的合运动的运动性质.3.会分析小船渡河问题. 一、位移和速度的合成与分解 [问题设计] 1.如图1所示，小明由码头A出发，准备送一批货物到河对岸的码头B.他驾船时始终保持船头指向与河岸垂直，但小明没有到达正对岸的码头B，而是到达下游的C处，此过程中小船参与了几个运动？ 图1 答案小船参与了两个运动，即船垂直河岸的运动和船随水向下的漂流运动. 2.小船的实际位移、垂直河岸的位移、随水向下漂流的位移有什么关系？ 答案如图所示，实际位移(合位移)和两分位移符合平行四边形定则. [要点提炼] 1.合运动和分运动 (1)合运动和分运动：一个物体同时参与两种运动时，这两种运动叫做分运动，而物体的实际运动叫做合运动. (2)合运动与分运动的关系 ①等时性：合运动与分运动经历的时间相等，即同时开始，同时进行，同时停止. ②独立性：一个物体同时参与了几个分运动，各分运动独立进行、互不影响，因此在研究某个分运动时，就可以不考虑其他分运动，就像其他分运动不存在一样. ③等效性：各分运动的相应参量叠加起来与合运动的参量相同. 2.运动的合成与分解 (1)已知分运动求合运动叫运动的合成；已知合运动求分运动叫运动的分解. (2)运动的合成和分解指的是位移、速度、加速度的合成和分解.位移、速度、加速度合成和分解时都遵循平行四边形定则. 3.合运动性质的判断 分析两个直线分运动的合运动的性质时，应先根据平行四边形定则，求出合运动的合初速度v 0和合加速度a ，然后进行判断. (1)判断是否做匀变速运动 ①若a ＝0时，物体沿合初速度v 0的方向做匀速直线运动. ②若a ≠0且a 恒定时，做匀变速运动. ③若a ≠0且a 变化时，做非匀变速运动. (2)判断轨迹的曲直 ①若a 与初速度共线，则做直线运动. ②若a 与初速度不共线，则做曲线运动. 二、小船渡河问题 1.最短时间问题：可根据运动等时性原理由船对静水的分运动时间来求解，由于河宽一定，当船对静水速度v 1垂直河岸时，如图2所示，垂直河岸方向的分速度最大，所以必有t min ＝d v 1 . 图2 2.最短位移问题：一般考察水流速度v 2小于船对静水速度v 1的情况较多，此种情况船的最短航程就等于河宽d ，此时船头指向应与上游河岸成θ角，如图3所示，且cos θ＝v 2 v 1；若v 2＞ v 1，则最短航程s ＝v 2v 1d ，此时船头指向应与上游河岸成θ′角，且cos θ′＝v 1 v 2 . 图3 三、关联速度的分解 绳、杆等连接的两个物体在运动过程中，其速度通常是不一样的，但两者的速度是有联系的(一般两个物体沿绳或杆方向的速度大小相等)，我们称之为“关联”速度.解决此类问题的一般 第四章第三节牛顿第二定律导学案 一．知识梳理 牛顿第二定律 1.内容：物体的加速度跟 ________ 成正比，跟 ___________ 成反比，加速度的方向跟_____ 方向相同。 2.比例式：___ 或者 _________，也可以写成等式：______ 。 3.力的单位：式中k是比例系数，它的选取与公式中物理量单位的选取有关。当时还没有力的单位，为了使用方便，k取1时，能使质量为1kg的物体产生1m/s2的加速度的力定义为“1个单位的力”，为纪念牛顿，把该单位称为“牛顿”，用符号N表示，即1N=1kg·m/s2。此时，牛顿第二定律的数学表达式为：F= _______。 4. 当物体受到几个力的作用时，式中的F指____________。表达式：F合= _______ 1. 作用力质量作用力 2. a∝ F/m F∝ma F=kma 3. ma 4. 物体所受的合力 ma 对牛顿第二定律定律的理解： （1）瞬时性：_____________________________________ （2）矢量性：_____________________________________ （3）同一性：_____________________________________ （4）相对性；_____________________________________ （5）局限性：_____________________________________ 【例1】如图所示，如图所示，轻弹簧下端固定在水平面上。一个小球从弹簧正上方某一高度处由静止开始自由下落，接触弹簧后把弹簧压缩到一定程度后停止下落。在小球下落的这一全过程中，下列说法中正确的是（） 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： 学校：百灵庙中学学科：高一物理编写人：史殿斌审稿人： 必修一 1.2时间和位移学案 课前预习学案 【预习目标】 1．知道时间和时刻的区别和联系． 2．知道什么是位移，了解路程与位移的区别． 3．知道什么是标量和矢量． 【预习内容】（自主学习课本第二节） 【提出疑惑】 课内探究学案 【学习目标】 1．知道时间和时刻的区别和联系． 2．理解位移的概念，了解路程与位移的区别． 3．知道标量和矢量． 4．能用数轴或一维直线坐标表示时刻和时间、位置和位移． 5．知道时刻与位置、时间与位移的对应关系． 【学习重点】 1．时间和时刻的概念以及它们之间的区别和联系 2．位移的概念以及它与路程的区别． 【学习难点】 1．正确认识生活中的时间与时刻． 2．理解位移的概念，会用有向线段表示位移． 【教学方法】自主探究、交流讨论、自主归纳 【学习过程】 一、时刻和时间间隔 阅读课本p9页的内容想一想： 1、我国运动员刘翔在奥运会田径男子110米栏决赛中以时间12秒91的成绩夺得中国男选手在奥运会上的首枚田径金牌 2、北京时间8点整 3、各位旅客请注意，由温州开往杭州5114次列车开车时间12点30分，请各位旅客自觉排队等候检票 以上几句话中的“时间”是不是同一个意思呢？有什么区别？ 思考：1、结合上面的学习你能给出时间、时刻的定义吗？ 时刻：。 时间：，也是时间坐标轴上两个不同的时刻之差。 2、如何用数轴表示时刻和时间间隔? 在表示时间的数轴上，时刻用表示，时间间隔用表示。 3、时间和时刻有区别，也有联系，在时间轴上，时间表示一段，时刻表示一个点。如图 所示，0点表示开始计时，0～3表示3s的时间，即前3s。2～3表示第3s，不管是前3s，还是第3s，这都是指。3s所对应的点计为3s末，也为4s初，这就是。 4.特征：时刻有先后，无大小；时间无先后，有大小 例1．以下的计时数据中指时间间隔的是( ) A．“嫦娥一号”卫星于2007年10月24日18时5分点火发射 B．第29届奥运会于2008年8月8日20时8分在北京开幕 C．刘翔创造了12.88秒的110米栏最好成绩 D．在一场NBA篮球赛开赛8分钟时，姚明投中第三个球 E.小明同学迟到了 例2、请在如图1所示的时间轴上指出下列时刻或时间间隔（填相应的字母）： （1）第1s末，第3s初，第2个两秒的中间时刻； （2）第2s，第5s内，第8s内； （3）第二个2s，头5s，前8s内； 二、路程和位移 暑假期间小明一家和小强一家分从北京分别乘飞机和坐火车到重庆 旅游，两家在红岩革命纪念馆正好走到一块，小明对小强说:北京到 重庆也不是很远才1500公里，一会就来了。小强说：嗯，我们是做 火车来的，走了2087公里。 小明和小强都是从北京到重庆，两人所说的数据有什么区别？ 思考：1、根据上面的学习你能给出位移及路程的定义吗? 路程： 位移：表示的物理量。 定义：,其大小与路径无关，方向由起点 指向终点 2、在坐标系中，我们也可以用数学的方法表示出位移． 实例：观察教材第13页图1．2—3质点从A点运动到B点，我们可以用从_____________A 指向____________B的_______线段表示位移，． 阅读下面的对话： 甲：请问到市图书馆怎么走? 乙：从你所在的市中心向南走400 m到一个十字路口，再向东走 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 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 高中物理必修二5.2《平抛运动》导学案 【学习目标】1．知道什么是抛体运动。 2、理解平抛运动是两个直线运动的合成。 3．掌握平抛运动的规律，并能用来解决简单的问题。 【重点】1、平抛运动的研究方法——可以用两个简单的直线运动来等效替代。 2、平抛运动的规律。 【难点】平抛运动的规律及用规律解决简单的问题。 【学案导学】复习 一.匀变速直线运动的运动学基本公式 速度公式：位移公式：导出公式： 1.物体做曲线运动的条件 3. 在曲线运动中，合运动与分运动及各个分运动之间有什么关系？ ①运动的：分运动的规律叠加起来与合运动的规律在效果上是完全相同的。 ②运动的：一个物体可以同时参与几种不同的运动，各个运动互相独立进行，互不 影响。 ③运动的：各分运动总是同时开始，同时进行，同时结束，合运动与分运动时间相 同。 二、新知学习（一）抛体运动 1.定义：以一定的将物体抛出，在空气阻力可以忽略的情况下，物体所做的运动。 2.特点：物体只受作用，其加速度，所以抛体运动是个运动。 3. 分类：（1）初速度沿水平方向的，叫做 （2）初速度沿竖直方向的，叫做 （3）初速度方向是斜向上或斜向下方，叫做 （二）、平抛运动的研究 1、平抛运动的特点 初速度沿方向，只受力作用，轨迹为线 2、平抛运动的研究方法（化曲为直——运动的合成与分解） 水平方向和竖直方向分别做什么运动？ 由于物体受到的重力是竖直方向，它在水平方向的分力是所以物体在水平方向的加速度是那么物体在水平方向做运动；重力在竖直方向的分力为所以加速度为那么物体在竖直方向做运动 平抛运动就是水平方向的运动和竖直方向的运动合成。 训练题1.关于平抛运动的描述正确的是（） A．平抛运动的速度在时刻变化B. 平抛运动的加速度在时刻变化 C. 平抛运动是匀变速运动 D. 平抛运动的速度不可能竖直向下 （三）平抛运动的求解方法 1、抛体的位置物体在任一时刻的位置坐标的求解。 以抛出点为坐标原点，水平方向为x轴（正方向和初速度v0的方向相同），竖直方向为y轴，正方向向下，则物体在任意时刻t的位置坐标为 ? ? ? = = y x 2、抛体的位移 位移的大小= s 合位移s的方向与水平方向夹角为= β tan 3、抛体的速度 水平分速度为Vx= 竖直分速度为Vy= t秒末的合速度= t v t v的方向= θ tan 课外思考：能否用v＝v0＋gt求A点的速度? 又能否用v2－v02＝2gS求A点的位移? 知识小结：对抛体运动的理解 1、物体做抛体运动的条件：（1）______________________（2）______________________ 2、抛体运动的特点（1）理想化特点：物理上提出的抛体运动是一种________模型，即把物体看成质点，抛出后只考虑_________的作用，忽略_________。 （2）匀变速特点：抛体运动的加速度________，始终等于_________，这是抛体运动的共同特点，其中加速度与速度方向不共线的抛体运动是一种_______________运动。 （3）速度变化的特点：做抛体运动的物体在任意相等的时间内速度的变化量________，均为_________ = ?v，方向___________。 3、平抛运动的理解（1）条件：①_________________，②__________________。 （2）性质：加速度为g的_______________运动。 （3）处理思路：将平抛运动分解为水平方向的_____________和竖直方向上的_________________。 例题1 一个物体以l0 m／s的速度从10 m的水平高度抛出，落地时速度与地面的夹角θ是多少(不计空气阻力)?人教版高中物理必修一
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