高一物理尖子生讲义(上)

第一章力学（物体的平衡）§1. 力一、力重力和弹力目的要求：理解力的概念、弄清重力、弹力，会利用胡克定律进行计算知识要点：1、力：是物体对物体的作用（1）施力物体与受力物体是同时存在、同时消失的；（2）力的大小、方向、作用点称为力的三要素；（3）力的分类：根据产生力的原因即根据力的性质命名有重力、弹力、分子力、电场力、磁场力等；根据力的作用效果命名即效果力如拉力、压力、向心力、回复力等。

2、重力（1）产生：由于地球的吸引而使物体受到的力，（2）大小：G=mg，可用弹簧秤测量。

（3）方向：竖直向下，（4）重心：重力作用点，是物体各部分所受重力的合力的作用点，（5）重心的测量方向：均匀规则几何体的重心在其几何中心，薄片物体重心用悬挂法；重心不一定在物体上。

3、弹力（1）发生弹性形变的物体，由于恢复原状，对跟它接触并使之发生形变的另一物体产生的力的作用。

（2）产生条件：两物体接触；有弹性形变。

（3）方向：弹力的方向与物体形变的方向相反，具体情况有：轻绳的弹力方向是沿着绳收缩的方向；支持力或压力的方向垂直于接触面，指向被支撑或被压的物体；弹簧弹力方向与弹簧形变方向相反。

（4）大小：弹簧弹力大小F=kx（其它弹力由平衡条件或动力学规律求解）例题分析：例1、画出图1-1中各物体静止时所受到的弹力（各接触面光滑）例2、有一劲度因数为K2的轻弹簧竖直固定在桌面上，上面连一质量为m的物块，另一劲度系数为k1的轻弹簧竖直固定在物块上，开始时弹簧K1处于原长（如图1-2所示）现将弹簧k1的上端A缓慢地竖直向上提高，当提到K2的弹力大小为2mg/3时，求A点上升的高度为多少？例3、一个量程为1000N 的弹簧秤，原有弹簧锈坏，另换一根新弹簧。

当不挂重物时，弹簧秤的读数为10N，当挂1000N的重物时，弹簧秤的读数为810N，则这个新弹簧秤的量程为多少N？答案：例1略；例2、mg（1/k1+1/k2）/3或5mg（1/k1+1/k2）/3例3、1237.5牛二、摩擦力目的要求：理解摩擦力的概念、会对滑动摩擦力、静摩擦力方向判定与大小运算知识要点：1、摩擦力：相互接触的粗糙的物体之间有相对运动（或相对运动趋势）时，在接触面产生的阻碍相对运动（相对运动趋势）的力；产生条件：接触面粗糙；有正压力；有相对运动（或相对运动趋势）；摩擦力种类：静摩擦力和滑动摩擦力。

初升高衔接班课程讲义科目：高一物理教师：***第一章运动的描述1.1质点参考系一、机械运动1.叫做机械运动，简称运动。

2.运动的绝对性和静止的相对性：宇宙中的一切物体都在不停地运动，无论是巨大的天体，还是微小的原子、分子，都处在永恒的运动之中。

运动是绝对的，静止是相对的。

二、质点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，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，要视具体问题具体分析。

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可以忽略，就可以把物体看做一个质点。

3．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。

例一】下列情况中的物体，哪些可以看成质点（）A．研究绕地球飞行时的航天飞机。

B．研究汽车后轮上一点的运动情况的车轮。

C．研究从北京开往上海的一列火车。

D．研究在水平推力作用下沿水平地面运动的木箱。

三、参考系1．定义：宇宙中的一切物体都处在永恒的运动之中，在描述一个物体的运动时，必须选择另外的一个物体作为标准，这个被选来作为标准的物体叫做参考系。

一个物体一旦被选做参考系就必须认为它是静止的。

2．选择不同的参考系来观察同一个运动，得到的结果可能会有不同。

如以飞机为参考系，看到投下的物体沿直线竖直下落，地面上的人以地面为参考系，看到物体是沿曲线下落的。

【例二】人坐在运动的火车中，以窗外树木为参考系，人是_______的。

以车厢为参考系，人是__________的。

3．参考系的选择：描述一个物体的运动时，参考系可以任意选取，选取参考系时要考虑研究问题的方便，使之对运动的描述尽可能的简单。

物理培养尖子生讲义第一讲:运动学训练方向一、利用一级结论和二级结论进行速算１、一物体由静止开始作匀加速直线运动，其在第二秒内的位移为３m，则其加速度为______ 其在第２0秒内的位移为__________，其在前２0秒内的位移为_______２、一作匀变速直线运动的物体，已知初速度为3m/s，发生了一段位移，已知在位移中点的速度为225m/s，则其末速度为_________。

整个过程的平均速度为__________３、一作匀变速直线运动的物体，其在前４秒内发生的位移为８m，在紧接着的两秒内发生的位移为１0m，则其加速度为________,在下一个两秒内发生的位移为_________4. 一作匀加速直线运动的物体，已知加速度为１m/s２，其在第１0秒内的位移为10.5m，则其初速度为________，其在第２２秒内的位移为___________5.物体在水平拉力作用下，从静止开始作匀加速直线运动，经过4 秒钟达到4 米/秒，此时撤去拉力，物体在地面上滑行一段距离后停下来．在这全过程中，物体运动的平均速度为_________6.为研究钢球在液体中运动时所受阻力的大小，让钢球从某一高度竖直落下进入液体中运动，用闪光照相方法拍摄钢球在不同时刻的位置，如图所示．已知钢球在液体中运动时受到的阻力与速度大小成正比，即F kv，闪光照相机的闪光频率为f，图中刻度尺的最小分度为s0，钢球的质量为m，则阻力常数k的表达式是_____________训练方向二:加速度恒定的往返运动【母题1】一物体做匀变速直线运动，某时刻速度的大小为4m/s，2s后速度的大小变为10m/s，在这2s内该物体的加速度可能为多大?物体发生的位移可能为多大?【母题2】一个物体放在光滑水平面上而静止，物体先做加速度为a 1的匀加速直线运动，经过了时间t ，物体的加速度突变为a 2，方向向左，又经过时间2t ，物体又回到了出发点，求（1）a 1：a 2（2）加速了时间t 后的速度为v 1，返回出发点的速度为v 2，求21:v v【变式】1.一做竖直上抛运动的物体，初速度为25m/s,经过多长时间，其速度大小变为5m/s?（g 取10m/s ）2.一做竖直上抛运动的物体，其初速度为20m/s ，在2.5秒末，物体的速度和位移各为为多大?(g 取10m/s ）3.一物体以6 m/s 的初速度从足够长斜面上的某点向上做加速度大小为2 m/s 2的匀减速直线运动，又以同样大小的加速度沿斜面滑下，则经过多长时间物体位移的大小为5 m （ ） A ．1sB ．3sC ．5sD ．()143+s4.一质量为m 的物体在竖直向上的外力F 的作用下向上做匀加速直线运动,经过了时间t,撤去了外力F,又经过了时间2t,物体又回到了出发点,求:mg F :训练方向三:运动的合成与分解思想的训练1.质点仅在恒力F 的作用下，由O 点运动到A 点的轨迹如图所示，在A 点时速度的方向与x 轴平行，则恒力F 的方向可能沿（ ） A ．x 轴正方向 B ．x 轴负方向 C ．y 轴正方向 D ．y 轴负方向[类比]（2000年全国卷）如图所示为一空间探测器的示意图，P 1、P 2、P 3、P 4是四个喷气发动机，P 1、P 3的连线与空间一固定坐标系的x 轴平行，P 2、P 4的连线与y 轴平行，每台发动机开动时，都能向探测器提供推力，但不会使探测器转动。

相互作用的两个物体在很多情况下运动特征与碰撞问题类似，可以运用动量、能量守恒来分析，物块弹簧模型是一类典型的问题。

我们首先结合下面的例子，说明如何分析物块弹簧模型的运动情景。

【问题】如图所示，物块B 左端固定一轻弹簧，静止在光滑的水平面上，A 物体以速度0v 向B 运动，假设A 与弹簧接触之后立即与弹簧粘连在一起不再分开，那么此后A 、B 与弹簧相互作用的过程中，运动情景如何呢？【分析】A 、B 的运动涉及追及相遇问题，重点要把握住：两物体距离最近（弹簧最短）或最远（弹簧最长）时二者的速度相等。

⑴ 弹簧刚开始被压缩的过程中，B 受到弹簧的弹力向右做加速运动，A 受到弹力做减速运动，开始时A 的速度大于B 的速度，弹簧一直被压缩；⑵ 当A B 、的速度相等时，弹簧缩短到最短，此时弹簧的弹性势能最大；⑶ 此后由于A 继续减速，B 继续加速，B 的速度开始大于A 的速度，弹簧压缩量逐渐减小；⑷ 当弹簧恢复至原长时，弹性势能为零，A 的速度减至最小，B 的速度增至最大；⑸ 此后弹簧开始伸长，A 做加速运动，B 做减速运动；⑹ 当弹簧伸长至最长时，A B 、的速度再次相等，弹簧的弹性势能最大；⑺ 此后A 继续加速，B 继续减速，弹簧逐渐缩短至原长；⑻ 当弹簧再恢复至原长时，弹性势能为零，A 的速度增至最大，B 的速度减至最小。

此后将重复上述过程。

上面我们从受力和运动的角度，分析了弹簧的运动情景。

如果两物体是在光滑水平面上运动，系统的动量守恒；在这个过程中只有两物体的动能和弹簧弹性势能的相互转化；因此，我们可以从动量和能量的角度来分析问题。

设任意时刻A 、B 的速度分别为A v 、B v ，弹簧的弹性势能为p E 。

由动量守恒可得：0A A A B B m v m v m v =+；由能量守恒可得：2220p 111222A A AB B m v m v m v E =++；由此可以求解整个运动过程中各种速度及弹性势能的极值问题，具体结果请同学们自己分析。

1第一级（上）·前言·教师版**************************************************************************************** 教师版说明：前言的内容，请老师根据需要和自己的总结进行讲解，这里只提示一些主要内容。

****************************************************************************************1．物理学改变了世界物理学是一门以实验为基础、崇尚理性、重视逻辑推理的自然科学。

它起始于伽利略和牛顿的年代，经过三个多世纪的发展，已经成为一门有众多分支的基础科学。

在历史上，物理学经历了三次重大突破，每一次都给科学技术带来革命性的发展变化。

17~18世纪，牛顿力学的建立和热力学的发展，导致了蒸汽机的发明，使人类进入蒸汽动力时代，引发了第一次工业革命。

19世纪，法拉第发现了电磁感应现象，麦克斯韦创立了电磁理论，推动了电机、电器、电信设备等的发明和制造，使人类进入了电气时代。

20世纪以来，相对论、量子论的创立和发展，极大拓宽和加深了人们对物质基本结构和基本性质的认识。

根据这些理论，人们大力开发新材料、新能源、发展了微电子技术、计算机技术、促进了社会各个方面的变革，使人类进入了信息时代。

可以说，物理学的发展极大地改变了人们的生活方式、工作方式，为人类的文明、进步作出了巨大的贡献。

图1 物理学的发展改变了人类的生活——人力车VS 汽车图2 物理学的发展改变了人类的生活——传统的保温箱VS 冰柜走进高中物理同学们，大家好！欢迎大家开始高中物理的学习。

首先为大家简单介绍一图3 物理学的发展改变了人类的生活——古代通信工具“信鸽”VS手机图4 物理学的发展改变了人类的生活——手工画像VS数码照片图5 物理学的发展改变了人类的生活——弹弓VS原子弹**************************************************************************************** 教师版说明：这里放的5组图是希望从力、热、电磁、光、原子多个方面体现物理改变了人类的生活，和高中物理所要涉及的研究领域相呼应。

星元班——高一物理前两章综合姓名班级时间10月25日1.(2014全国卷Ⅱ)甲、乙两汽车在一平直公路上同向行驶．在t＝0到 ＝ 的时间内，它们的v－t图象如图所示．在这段时间内（）A．汽车甲的平均速度比乙大B．汽车乙的平均速度等于C．甲、乙两汽车的位移相同D．汽车甲的加速度大小逐渐减小，汽车乙的加速度大小逐渐增大2.(2013四川卷)（多选）甲、乙两物体在t=0时刻经过同一位置沿x轴运动，其v-t图象如图所示，则（）A．甲、乙在t=0到t=ls之间沿同一方向运动B．乙在t=0到t=7s之间的位移为零C．甲在t=0到t=4s之间做往复运动D．甲、乙在t=6s时的加速度方向相同3.(2015江苏卷)如图所示，某“闯关游戏”的笔直通道上每隔8m设有一个关卡，各关卡同步放行和关闭，放行和关闭的时间分别为5s和2s．关卡刚放行时，一同学立即在关卡1处以加速度2m/s2由静止加速到2m/s，然后匀速向前，则最先挡住他前进的关卡是（）A．关卡2B．关卡3C．关卡4D．关卡54．(2015重庆卷)同学们利用如图所示方法估测反应时间．首先，甲同学捏住直尺上端，使直尺保持竖直状态，直尺零刻度线位于乙同学的两指之间，当乙看见甲放开直尺时，立即用手指捏直尺，若捏住位置的刻度读数为x，则乙同学的反应时间为________(重力加速度为g)．基于上述原理，某同学用直尺制作测量反应时间的工具，若测量范围为0-0.4s，则所用直尺的长度至少为________cm(g＝10m/s2)；若以相等时间间隔在该直尺的另一面标记出表示反应时间的刻度线，则每个时间间隔在直尺上对应的长度是________的(选填“相等”或“不相等”)．5.在某次“动物运动会”上，小白兔和小灰兔进行跑步比赛，两只小兔子都由静止从同一地点出发做加速直线运动，加速度方向一直不变，在第一个t时间内，小白兔的加速度大小为a，小灰兔的加速度大小是小白兔的两倍；在接下来的t时间内，小白兔的加速度大小增加为原来的两倍，小灰兔的加速度大小减小为原来的一半，求：（1）小白兔在第一个t0末的速度大小和第一个t内的位移大小；（2）在2t0时间内小白兔与小灰兔跑过的总位移之比．6.甲、乙两车从相距110m的两地相向运动，它们的v－t图象如图10所示，忽略车掉头所需时间。

高三物理尖子生培优资料（1）（2017.8.23）命题：阮文超共点力的平衡摩擦角ϕ：例1：如图所示，用绳通过定滑轮物块，使物块在水平面上从图示位置开始沿地面匀速直线运动，若物块与地面的摩擦因素1μ<，滑轮的质量及摩擦不计，则物块运动过程中，以下判断正确的是（）【多选】A.绳子的拉力将保持不变B.绳子的拉力将不断增大C.地面对物块的摩擦力不断减小D.物块对地面的压力不断减小例2：如图所示，倾角45º的斜面上，放置一质量m的小物块，小物块与斜面的动摩擦因素3μ=，欲使小物块能静止在斜面上，应对小物块再施加一力，该力最小时大小与方向是（）A.0sin15mg，与水平成15º斜向右 B.0sin30mg，竖直向上C.0sin75mg，沿斜面向上 D.0tan15mg，水平向右例3：水平地面上有一木箱，木箱与地面之间的动摩擦因数为(01)μμ<<。

现对木箱施加一拉力F，使木箱做匀速直线运动。

设F的方向与水平面夹角为θ，如图所示，在θ从0逐渐增大到90°的过程中，木箱的速度保持不变，则（）【多选】A. F先减小后增大B. F一直增大C. F的功率减小D. F的功率不变练习1.在固定的斜面上放一物体，并对它施加一竖直向下的压力，物体与斜面间的摩擦因数为μ。

求斜面倾角θ的最大值，使得当θ≤θm时，无论竖直向下的压力有多大，物体也不会滑下。

2.倾角为θ的三角形木块静止于水平地面上，其斜面上有一滑块正向下匀速直线运动，现对其分别施加如图所示的F1、F2、F3三个力作用，滑块仍然下滑，则地面对三角形木块的支持力和摩擦力会怎么变化？Fθ。

高一物理竞赛课程1-6次课讲义1. 固体，液体的热胀冷缩2. 液体的表面张力，浸润非浸润3. 分子运动论，理想气体的压强，温度4.理想气体状态方程知识精讲一．固体的热膨胀几乎所有的固体受热温度升高时，都要膨胀。

在铺设铁路轨时，两节钢轨之间要留有少许空隙，给钢轨留出体胀的余地。

一个物体受热膨胀时，它会沿三个方向各自独立地膨胀，固体的温度升高时，它的各个线度(如长、宽、高、半径、周长等)都要增大，这种现象叫固体的线膨胀。

我们把温度升高1℃所引起的线度增长跟它在0℃时线度之比，称为该物体的线胀系数。

线膨胀系数α的意义是温度每改变1K 时，其线度的相对变化。

即：t l l l a t 00-=式中a 的单位是1/℃，0l 为0℃时固体的长度，t l 为t ℃时固体的长度，一般金属的线胀系数大约在510-/℃的数量级。

上述线胀系数公式，也可以写成下面形式:)1(0at l l t +=对于各向同性的固体，当温度升高时，其体积的膨胀可由其线膨胀很容易推导出。

为简单起见，我们研究一个边长为l 的正方体，在每一个线度上均有：T al l ∆=∆)331()1()1(33223333T a T a T a l t a l l V t ++∆+=∆+=∆+=因固体的α值很小，则T a T a T a ∆∆∆3,33322与相比非常小，可忽略不计，则)31(3T a l V t ∆+= 即:T aV V ∆=∆3 第一讲 物质的热性质知识体系介绍D外F随着每一个线度的膨胀，固体的表面积和体积也发生膨胀，其面膨胀和体膨胀规律近似是)1(0t S S t γ+= )1(0t V V t β+=考虑各向同性的固体，其面胀系数γ、体胀系数β跟线胀系数α的关系为γ=2α，β=3α。

例题精讲【例1】 有一摆钟在0℃时走时准确，它的周期是1s ，摆杆为钢质的，其质量与摆锤相比可以忽略不计，仍可认为是单摆。

当气温是25℃时，摆钟周期如何变化？一个昼夜24小时误差多少？已知钢的线胀系数 5102.1-⨯=a ℃-1。

高一物理知识点分析与分类题库必修一（学生版）编辑：孙振兴致学生首先祝贺你们进入高中进一步学习科学知识，高中物理是培养中学阶段的学生科学素质的核心课程。

同学们一定要重视物理课的学习，因为大学理工类各专业都与物理有着紧密的联系。

你即将开始学习的高中物理课程，自然比你已经学习了的初中物理课程要深得多。

你必须学会解很多问题，其中有些是很困难的问题。

掌握物理学的理论和方法有时可能是一个缓慢艰苦的过程。

在你进入那些你所向往的物理学领域之前，你必须掌握另外一些虽不是那么吸引人、但却非常基本的领域，否则你就不能正确地理解和利用物理学。

在你学习这门课程时，心中必须保持两个主要目标：第一，十分熟习构成物理学核心的为数不多的物理学基本定律和原理；第二，第二，养成运用这些概念并把它们运用于具体情况的能力。

换句话说，就是养成像物理学家那样思考和工作的能力。

物理学是一门定量的科学，需要用数学来表达它的概念。

本书所用到的数学，都可以在中学数学教科书中找到。

每当你不理解一个数学推导时，就要查阅那些数学书籍。

但是，你绝不应该由于数学上的困难而感到沮丧，当数学上遇到困难时你可以请教你的的老师或高年级的同学。

因为对于一个自然科学家或工程师来说，数学是一个工具，其重要性次于对物理概念的理解。

引论学习物理学是一种令人兴奋的，有趣的探索活动。

了解我们生活于其中的世界和试图探索自然界的奥秘，属于人类智慧的最引人入胜的活动之列。

这些正是自然科学的宗旨。

在本章，我们将分析和回顾物理学的目的和方法，然后对它进行系统的，有组织的学习。

1.1什么是物理学物理学这个词源自希腊文，其本意是自然。

因此，物理学应该是研究所有自然现象的科学。

事实上正是如此，一直到十九世纪初期，物理学一直被称为自然哲学。

然而，从十九世纪到最近，物理学只限于研究自然界中那些最基础的，最本质的一类比较有限的现象，并称之为物理现象。

历史上曾大致规定为这样一些过程：在这些过程中，参与物质的性质并不改变。