2019版步步高高中物理必修一模块要点回眸——精讲

1质点参考系空间时间[学习目标] 1.理解什么是质点，知道质点是一种理想化的物理模型.2.能说出把物体看做质点的条件.3.知道参考系，知道对物体运动的描述具有相对性.4.知道时间和时刻的区别，会在坐标轴上表示时间和时刻．一、质点1．定义：在研究一个物体的运动时，如果被研究物体的形状、大小在所讨论的问题中可以忽略，就可把物体简化为一个有质量的点，这个用来代替物体的有质量的点称为质点．2．把物体看做质点的条件：物体的大小和形状对所研究问题的影响可以忽略不计．3．质点是一种理想化模型：在物理学中，突出问题的主要方面，忽略次要因素，建立理想化的“物理模型”，是经常采用的一种科学研究方法．质点是一个理想化的物理模型，实际上不存在(填“存在”或“不存在”)．二、参考系1．参考系：在研究物体的运动时，被选做参考的其他物体称为参考系．2．参考系的选择是任意(填“任意”或“唯一”)的．3．参考系对观察结果的影响：选择不同的参考系观察同一个物体的运动，观察结果可以不同(填“可以不同”或“一定相同”)．4．一般都选取地面或相对于地面静止的物体作为参考系．三、空间时间时刻1．时刻：指某一瞬间．在时间轴上，时刻用点表示．2．时间：指某两个时刻之间的间隔．在时间轴上，时间用一段距离表示，即Δt＝t2－t1.1．判断下列说法的正误．(1)只有体积很小的物体才可以看做质点，体积较大的物体不能看做质点．(×)(2)乒乓球很小，可以看成质点；但地球比较大，一定不能看成质点．(×)(3)质点是一个理想模型，实际上也是存在的．(×)(4)参考系可任意选取，对同一运动，选择不同的参考系观察的结果一定相同．(×)(5)李明用15s跑完100m,15s指时间．(√)(6)上午第一节课8点10分上课，8点10分是时刻．(√)2.如图1是某次日全食时的美妙景象，在观测日全食时________(填“能”或“不能”)将月球看成质点；月球绕地球转动，这是以________(填“太阳”“地球”或“月球”)为参考系来描述的．图1答案不能地球一、质点1．在2016年里约奥运会田径女子20公里竞走决赛中，中国名将刘虹以1小时28分35秒的成绩夺得冠军．教练在研究刘虹的摆臂和步幅对速度的影响时，能否把她看成一个“点”？若研究刘虹全程的速度变化时，能否把她看成一个“点”？答案不能能2．小伟在研究火车由北京开往广州所用时间时，能否把火车看成一个“点”？如果研究火车通过一架铁路桥的时间，能否把火车看成一个“点”？答案能不能1．质点的特点(1)质点具有质量，与几何中的“点”有本质的区别．(2)质点是为了研究问题方便而对实际物体的科学抽象，是一种理想化的物理模型，实际上并不存在．2．可将物体看成质点的几种情况例1观察图2所示四幅图，对图中各运动物体的描述正确的是()图2A．图①中研究投出的篮球运动路径时不能将篮球看成质点B．图②中观众欣赏体操表演时不能将运动员看成质点C．图③中研究地球绕太阳公转时不能将地球看成质点D．图④中研究子弹头射穿苹果的时间时可将子弹看成质点答案 B解析在研究篮球的运动路径和地球绕太阳公转时，篮球和地球的大小是次要因素，可以将其看成质点，观众在欣赏体操表演和研究子弹射穿苹果的时间时，运动员和子弹的大小、形状不能被忽略，不能看成质点，综上所述应选择B.并不是大的物体一定不可以看成质点，而小的物体一定可以看成质点.物体能否看成质点，要由所研究问题的性质而定.二、参考系请阅读下面的漫画材料(图3)，回答问题：图3有人说我，快如闪电，疾如风！有人说我，纹丝不动，坐如钟！“我”是静是动？答案物体是静止还是运动取决于所选的参考系．选取的参考系不同，对同一个物体运动的描述也往往不同．1．选取参考系的意义：要描述一个物体的运动，首先必须选定参考系，之后才能确定物体的位置、研究物体的运动．对于同一个物体，选择不同的参考系，观察结果往往不同．2．参考系的选取原则(1)对物体运动的描述尽可能简单．(2)一般地，根据研究对象所在的系统来选取，当研究地面上物体的运动时，常选地面或相对于地面静止的物体作为参考系．例2观察图4中的烟和小旗，关于甲、乙两车相对于房子的运动情况，下列说法正确的是()图4A．甲、乙两车一定向左运动B．甲、乙两车一定向右运动C．甲车可能运动，乙车向右运动D．甲车可能静止，乙车向左运动答案 D解析题图中房子相对于地面是静止的，由烟囱冒出的烟向左飘，可知此时风向向左(相对于地面而言)．甲车上的小旗向左飘，则有三种可能的情况：一是甲车不动，风把小旗向左吹；二是甲车向右运动，风相对甲车向左，风把小旗向左吹；三是甲车向左运动但速度小于风速，因此风仍能把小旗向左吹．对于乙车，则只有乙车向左运动并且速度大于风速时，才能使小旗向右飘．故只有选项D正确．针对训练(多选)下列关于运动的描述中，叙述正确的是()A．诗句“卧看满天云不动，不知云与我俱东”中“云与我俱东”是以船为参考系的B.“明月松间照，清泉石上流”，是以山石为参考系的C．“太阳东升西落”，是以太阳为参考系的D．升国旗时，观察到国旗冉冉升起，是以旗杆为参考系的答案BD解析选项A中的研究对象是“云与我”，是以两岸为参考系的，该选项错误；选项B中的研究对象是“泉水”，是以山石为参考系的，该选项正确；选项C中的研究对象是“太阳”，是以地球为参考系的，该选项错误；选项D 中的研究对象是“国旗”，是以地面或旗杆为参考系的，该选项正确．三、时刻和时间间隔如图5所示，在时间轴上标出“第3s 初”，“第3s 末”，“第3s 内”，“前3s 内”．然后指出哪些表示时刻，哪些表示时间．图5答案“第3s 初”，“第3s 末”表示时刻 “第3s 内”，“前3s 内”表示时间时刻与时间间隔的比较例3 (多选)如图6所示的时间轴中，下列关于时刻和时间的说法中正确的是( )图6A ．t 2表示时刻，称为第2s 末或第3s 初B ．t 2～t 3表示时间，称为第3s 内C．t0～t2表示时间，称为前2s或第2s内D．t n－1～t n表示时间，称为第(n－1) s内答案AB解析t2表示时间轴上的一个点，所以表示时刻，称为第2s末或第3s初，A正确；t2～t3表示时间轴上的一段线段，所以为时间，称为第3s内，B正确；t0～t2表示时间轴上的一段线段，所以为时间，称为前2s，t1～t2称为第2s内，C错误；t n－1～t n表示时间，称为第n s 内，D错误．1．(质点概念的理解)下列关于质点的说法正确的是()A．质点是一个理想化模型，实际上并不存在，所以，引入这个概念没有多大意义B．体积很小的物体可以看成质点，而体积较大的物体一定不能看成质点C．只要物体运动不是很快，就可以把物体看成质点D．物体的大小和形状对研究问题的影响可以忽略时，可以将物体看成质点答案 D解析质点是理想化模型，实际上不存在，但在研究问题时可以把体积很大的物体看成一个点，这有利于问题的研究，故A错误；体积很小的物体不一定都可以看做质点，故B错误；一物体能否看成质点主要是看物体的大小和形状对研究问题的影响是否可以忽略，与物体的运动快慢没有关系，所以C错误，D正确．2．(质点实例的判断)如图7所示，研究下列现象，涉及到的物体可看做质点的是()图7A．研究地球绕太阳公转的时间B．研究撬棒用力大小与支点位置关系C．研究旋转的乒乓球旋转方向D．研究旋转的电扇扇叶所受阻力大小的影响因素答案 A3.(参考系的选取与物体运动的判断)中国是掌握空中加油技术的少数国家之一，如图8是我国自行研制的第三代战斗机“歼－10”在空中加油的情景，以下列哪个物体为参考系，可以认为加油机是运动的()。

4 速度变化快慢的描述——加速度[学习目标] 1.知道v 、Δv 、ΔvΔt的区别，掌握加速度的概念，认识加速度的矢量性.2.能根据速度和加速度的方向关系判断物体的运动情况.3.能根据v －t 图像分析、计算加速度．一、加速度1．物理意义：加速度是描述物体运动速度变化快慢的物理量．2．定义：速度的改变量Δv 与发生这一改变所用时间Δt 的比值，叫加速度． 3．定义式：a ＝ΔvΔt.4．单位：在国际单位制中，加速度的单位是米每二次方秒，符号是 m/s 2或 m·s －2.5．加速度是矢(“矢”或“标”)量，加速度的方向与速度变化Δv 的方向相同，与速度方向无关(填“有关”或“无关”)．6．加速运动中，加速度方向与速度方向相同；减速运动中，加速度方向与速度方向相反． 二、从v －t 图像看加速度1．定性判断：v －t 图像的倾斜程度(斜率)反映加速度的大小．2．定量计算：如图1所示，在v －t 图像上取两点E (t 1，v 1)、F (t 2，v 2)，加速度的数值a ＝Δv Δt ＝v 2－v 1t 2－t 1.图11．判断下列说法的正误．(1)加速度是表示物体运动快慢的物理量．(×) (2)加速度是表示物体速度变化快慢的物理量．(√) (3)物体运动速度越大，加速度越大．(×) (4)物体速度变化越大，加速度越大．(×) (5)物体加速度的方向总与速度方向相同．(×)(6)在同一v －t 图像中，图线倾角越大，对应物体的加速度越大．(√)2.图2中做直线运动的火车，在40 s 内速度由10 m /s 增加到20 m/s ，那么火车在这40 s 内速度的变化量是多少？火车的加速度是多少？加速度的方向与速度变化量的方向有什么关系？图2答案 Δv ＝v 2－v 1＝10 m/s ，a ＝ΔvΔt＝0.25 m/s 2，相同一、对加速度的理解下表列出了三种车辆起步后速度变化情况(1)哪种车辆速度变化大？哪种车辆速度增加得快？ (2)三种车辆的加速度分别为多大？(3)由计算结果分析加速度与速度v 、速度的变化量Δv 有无必然联系． 答案 (1)旅客列车速度变化大 自行车速度增加得快 (2)三车的加速度分别是自行车a 1＝Δv 1Δt 1＝145 m /s 2＝2.8 m/s 2轿车a 2＝Δv 2Δt 2＝3020 m /s 2＝1.5 m/s 2列车a 3＝Δv 3Δt 3＝40100m /s 2＝0.4 m/s 2(3)加速度a 与速度v 、速度的变化量Δv 无必然联系．1．v 、Δv 、ΔvΔt意义的比较v 描述物体运动的快慢；Δv 描述运动速度变化的多少；ΔvΔt 描述运动速度变化的快慢(也叫速度对时间的变化率)．2．对加速度定义式a ＝ΔvΔt的理解a ＝ΔvΔt 只是加速度a 的定义式，不是决定式，加速度a 与v 、Δv 没有必然的大小关系．(1)v 大，a 不一定大，比如匀速飞行的飞机速度很大，但加速度却为零；v 小，a 也不一定小，如射击时火药爆炸瞬间，子弹的速度v 可以看做零，这时加速度却很大．(2)速度变化量Δv 大，加速度a 不一定大，比如列车由静止到高速行驶，速度变化量很大，但经历时间也长，所以加速度并不大．(3)速度变化得快，即ΔvΔt 大，表示单位时间内速度变化大(或速度的变化率大)，加速度才大．3．加速度的计算(1)规定正方向．一般选初速度v 1的方向为正方向． (2)判定v 2的方向，确定v 2的符号．(3)利用公式a ＝v 2－v 1t计算．要注意速度反向情况下，速度变化量的计算．例1 有下列几种情况，请根据所学知识选择对情景的分析和判断说法正确的是( ) ①高速公路上沿直线高速行驶的轿车为避免事故紧急刹车； ②点火后即将升空的火箭； ③太空的空间站在绕地球匀速转动； ④磁悬浮列车在轨道上高速行驶．A ．因为轿车紧急刹车，速度变化很快，所以加速度很大B ．因为火箭还没运动，所以加速度为零C ．因为空间站速度大小不变，所以加速度为零D ．高速行驶的磁悬浮列车，因为速度很大，所以加速度也一定很大 答案 A解析 轿车紧急刹车，说明速度变化很快，所以加速度很大，故A 正确．火箭点火即将升空时，初速度v 1为零，但是下一时刻速度v 2不为零，因为a ＝Δv Δt ＝v 2－v 1Δt ，所以加速度不为零，故B 错误．空间站匀速转动，速度的方向在改变，属于变速运动，加速度不为零，。

考点一对质点、参考系和位移的理解1．质点(1)用来代替物体有质量的点叫做质点．(2)研究一个物体的运动时，如果物体的形状和大小对问题的影响可以忽略，就可以看做质点．(3)质点是一种理想化模型，实际并不存在．2．参考系(1)参考系可以是运动的物体，也可以是静止的物体，但被选为参考系的物体，我们都假定它是静止的．(2)比较两物体的运动情况时，必须选同一参考系．(3)选取不同的物体作为参考系，对同一物体运动的描述可能不同．通常以地球为参考系．3．位移(1)定义：表示质点的位置变动，它是质点由初位置指向末位置的有向线段．(2)与路程的区别：位移是矢量，路程是标量．只有在单向直线运动中，位移的大小才等于路程．[思维深化]判断下列说法是否正确．(1)只有质量和体积都很小的物体才能看成质点．(×)(2)平动的物体都可以看做质点，而转动的物体不能看做质点．(×)(3)参考系可以任意选取，但一般遵循描述运动方便的原则．(√)(4)当一个物体做竖直上抛运动返回原抛出点时，位移的大小等于上升高度的两倍．(×)1．[对质点的理解]以下情景中，人或物体可以看成质点的是()A．研究一列火车通过长江大桥所需的时间B．乒乓球比赛中，运动员发出的旋转球C．研究航天员翟志刚在太空出舱挥动国旗的动作D．用GPS确定打击海盗的“武汉”舰在大海中的位置答案D解析长江大桥虽长，但火车长度与之相比不能忽略，不符合“物体的大小或形状对研究的问题没有影响，或者对研究问题可以忽略时，物体就可以看做质点”的条件，选项A错误；既然是“旋转球”，就是要研究球的旋转的，如果把它看成质点，则掩盖了其旋转的特点，故不能把它看做质点，选项B错误；研究航天员翟志刚在太空出舱挥动国旗的动作时，突出的是看清“挥动国旗的动作”，不能把翟志刚看成质点，选项C错误；用GPS确定“武汉”舰在大海中的位置时，突出它的“位置”，可以把“武汉”舰看成质点(船的大小与大海相比，其大小可以忽略)，故选项D正确．2．[对参考系的理解](多选)从水平匀速飞行的直升机上向外自由释放一个物体，不计空气阻力，在物体下落过程中，下列说法正确的是()A．从直升机上看，物体做自由落体运动B．从直升机上看，物体始终在直升机的后方C．从地面上看，物体做平抛运动D．从地面上看，物体做自由落体运动答案AC3．[对质点、参考系和位移的理解]在“金星凌日”的精彩天象中，观察到太阳表面上有颗小黑点缓慢走过，持续时间达六个半小时，那便是金星，这种天文现象称为“金星凌日”，如图1所示．下面说法正确的是()图1A ．地球在金星与太阳之间B ．观测“金星凌日”时可将太阳看成质点C ．以太阳为参考系，金星绕太阳一周位移不为零D ．以太阳为参考系，可以认为金星是运动的答案 D解析 金星通过太阳和地球之间时，我们才看到金星没有被太阳照亮的一面呈黑色，选项A 错误；因为太阳的大小对所研究问题起着至关重要的作用，所以观测“金星凌日”不能将太阳看成质点，选项B 错误；金星绕太阳一周，起点与终点重合，位移为零，选项C 错误；金星相对于太阳的空间位置发生了变化，所以以太阳为参考系，金星是运动的，选项D 正确．抓住“三点”理解质点、参考系和位移1．质点的模型化：建立模型．一是要明确题目中需要研究的问题；二是看所研究物体的形状和大小对所研究问题是否有影响．2．运动的相对性：选取不同的参考系，对同一运动的描述一般是不同的．3．位移的矢量性：一是位移只与初末位置有关；二是位移方向由初位置指向末位置．考点二 速度 平均速度和瞬时速度1．速度(1)物理意义：描述物体运动快慢和方向的物理量，是状态量．(2)定义式：v ＝Δx Δt. (3)决定因素：v 的大小由v 0、a 、Δt 决定．(4)方向：与位移同向，即物体运动的方向．2．平均速度(1)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v ＝Δx Δt，其方向与位移的方向相同． (2)平均速度反映一段时间内物体运动的平均快慢程度，它与一段时间或一段位移相对应．3．瞬时速度(1)运动物体在某一时刻(或某一位置)的速度，方向沿轨迹上物体所在点的切线方向指向前进的一侧，是矢量．瞬时速度的大小叫速率，是标量．(2)瞬时速度能精确描述物体运动的快慢，它是在运动时间Δt →0时的平均速度，与某一时刻或某一位置相对应．(3)平均速率是路程与时间的比值，它与平均速度的大小没有对应关系．[思维深化]如果一质点沿直线Ox 方向做加速运动，它离开O 点的距离x 随时间变化的关系为x ＝3＋2t 3(m)，它的速度随时间变化的关系为v ＝6t 2 m/s.请思考如何求解t ＝2 s 时的瞬时速度和t ＝0到t ＝2 s 间的平均速度？答案 由速度随时间变化关系公式可得t ＝2 s 时的速度为：v ＝6×22 m /s ＝24 m/s ；由x 与t 的关系得出各时刻对应的位移，再利用平均速度公式可得t ＝0到t ＝2 s 间的平均速度为：v 1＝Δx Δt ＝19－32m /s ＝8 m/s.4．[平均速度和瞬时速度的区别](多选)关于瞬时速度和平均速度，以下说法正确的是( )A ．一般讲平均速度时，必须讲清楚是哪段时间(或哪段位移)内的平均速度B ．对于匀速直线运动，其平均速度跟哪段时间(或哪段位移)无关C ．瞬时速度和平均速度都可以精确描述变速运动D ．瞬时速度是某时刻的速度，只有瞬时速度才能精确描述变速运动的物体运动的快慢 答案 ABD解析 一般情况下，物体在不同时间(或不同位移)内的平均速度不同，但对于匀速直线运动，物体的速度不变，所以平均速度与哪段时间(或哪段位移)无关，故A 、B 均正确；平均速度只能粗略描述变速运动，只有瞬时速度才能精确描述变速运动的物体运动的快慢，故C 错，D 正确．5．[平均速度的求解]一个朝着某方向做直线运动的物体，在时间t 内的平均速度是v ，紧接着t 2内的平均速度是v 2，则物体在这段时间内的平均速度是( ) A ．v B.23v C.43v D.56v 答案 D解析 分别求出两个时间段的位移，求其和，得出总位移，再除以总时间．6．[用平均速度法求瞬时速度]用如图2所示的计时装置可以近似测出气垫导轨上滑块的瞬时速度．已知固定在滑块上的遮光条的宽度为 4.0 mm ，遮光条经过光电门的遮光时间为0.040 s ，则滑块经过光电门位置时的速度大小为( )图2A ．0.10 m /sB ．100 m/sC ．4.0 m /sD ．0.40 m/s答案 A解析 遮光条经过光电门的遮光时间很短，所以可以把遮光条经过光电门的平均速度当作滑块经过光电门位置时的瞬时速度，即v ＝d t ＝4.0×10－30.040 m /s ＝0.10 m/s ，A 正确．用极限思想理解两种速度关系1．两种速度的关系(1)瞬时速度是运动时间Δt →0时的平均速度．(2)对于匀速直线运动，瞬时速度与平均速度相等．2．关于用平均速度法求瞬时速度(1)方法概述：由平均速度公式v ＝Δx Δt可知，当Δx 、Δt 都非常小，趋向于极限时，这时的平均速度就可认为是某一时刻或某一位置的瞬时速度．(2)选用思路：当已知物体在微小时间Δt 内发生的微小位移Δx 时，可由v ＝Δx Δt粗略地求出物体在该位置的瞬时速度．考点三 加速度与速度及速度变化量的关系1．速度变化量(1)物理意义：描述物体速度改变的物理量，是过程量．(2)定义式：Δv ＝v －v 0.(3)决定因素：Δv 由v 与v 0进行矢量运算得到，由Δv ＝a Δt 知Δv 由a 与Δt 决定．(4)方向：由Δv 或a 的方向决定．2．加速度(1)物理意义：描述物体速度变化快慢和方向的物理量，是状态量．(2)定义式：a ＝Δv Δt ＝v －v 0Δt. (3)决定因素：a 不是由v 、Δt 、Δv 来决定，而是由F m来决定． (4)方向：与Δv 的方向一致，由合外力的方向决定，而与v 0、v 的方向无关．[思维深化]1．以恒定的速率做圆周运动的物体有加速度吗？为什么？答案 有，因为速度的方向在变化．2．有加速度的物体一定加速运动吗？为什么？答案 不一定，要看a 与v 的方向关系．7．[对加速度的理解]有下列几种情景，请根据所学知识选择对情景的分析和判断正确的说法( )A ．点火后即将升空的火箭，因火箭还没运动，所以加速度一定为零B ．高速公路上沿直线高速行驶的轿车为避免事故紧急刹车．因轿车紧急刹车，速度变化很快，所以加速度很大C ．高速行驶的磁悬浮列车，因速度很大，所以加速度也一定很大D ．太空中的“天宫一号”绕地球匀速转动，其加速度为零答案 B8．[加速度的求解]沿直线做匀变速运动的质点在第一个0.5 s 内的平均速度比它在第一个1.5 s 内的平均速度大2.45 m/s ，以质点的运动方向为正方向，则质点的加速度为( )A ．2.45 m /s 2B ．－2.45 m/s 2C ．4.90 m /s 2D ．－4.90 m/s 2答案 D解析 设第一个0.5 s 内的平均速度为v 1，即t 1＝0.25 s 时的速度为v 1；第一个1.5 s 内的平均速度为v 2，即t 2＝0.75 s 时的速度为v 2.由题意得v 1－v 2＝2.45 m/s ，故a ＝v 2－v 1t 2－t 1＝－2.450.75－0.25m /s 2＝－4.90 m/s 2，D 正确．9．[加速度与速度关系的理解]近几年，国内房价飙升，在国家宏观政策调控下，房价上涨出现减缓趋势．王强同学将房价的“上涨”类比成运动学中的“加速”，将房价的“下跌”类比成运动学中的“减速”，据此，你认为“房价上涨出现减缓趋势”可以类比成运动学中的( )A ．速度增加，加速度减小B ．速度增加，加速度增大C ．速度减小，加速度增大D ．速度减小，加速度减小答案 A解析 “房价上涨”可以类比成运动学中的“速度增加”，“减缓趋势”则可以类比成运动学中的“加速度减小”．10．[运动特点的分析]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的方向相同，但加速度大小先保持不变，再逐渐减小直至为零，则在此过程中( )A ．速度先逐渐变大，然后再逐渐减小，当加速度减小到零时，速度达到最小值B ．速度先均匀增加，然后增加的越来越慢，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，位移将不再增大D ．位移先逐渐增大，后逐渐减小，当加速度减小到零时，位移达到最小值答案 B解析 加速度与速度同向，速度应增大，当加速度不变时，速度均匀增加；当加速度减小时，速度仍增大，但不再是均匀增大，直到加速度为零时，速度不再增大，A 项错误，B 项正确；因质点速度方向不变化，始终是向前运动，最终匀速运动，所以位移一直在增大，C 项和D 项均错误．对速度与加速度关系的三点提醒1．速度的大小与加速度的大小没有必然联系．2．速度变化量与加速度没有必然的联系，速度变化量的大小由加速度和速度变化的时间决定．3．物体做加速运动还是减速运动，关键是看物体的加速度与速度的方向关系，而不是看加速度的变化情况．加速度的大小只反映速度变化(增加或减小)的快慢．(1)a 和v 同向(加速直线运动)⎩⎪⎨⎪⎧ a 不变，v 随时间均匀增加a 增大，v 增加得越来越快a 减小，v 增加得越来越慢(2)a 和v 反向(减速直线运动)⎩⎪⎨⎪⎧ a 不变，v 随时间均匀减小a 增大，v 减小得越来越快a 减小，v 减小得越来越慢1．物理学中引入了“质点”、“点电荷”的概念，从科学方法上来说属于( )A ．控制变量法B ．类比法C ．理想模型法D ．等效替代法答案 C解析 “质点”、“点电荷”等都是为了使研究问题变得简单而引入的理想化的模型，在现实中是不存在的，所以它们从科学方法上来说属于理想模型法，所以C 正确．2．关于速度、速度改变量、加速度，下列说法正确的是( )A ．物体运动的速度改变量很大，它的加速度一定很大B ．速度很大的物体，其加速度可以很小，可以为零C ．某时刻物体的速度为零，其加速度一定为零D ．加速度很大时，运动物体的速度一定很大答案 B解析 速度反映的是物体运动的快慢，速度的变化量指的是速度变化的多少，即Δv ＝v 2－v 1，而加速度指的是速度变化的快慢，即速度的变化率a ＝Δv Δt，由此可知，只有B 正确． 3．一物体做匀加速直线运动，通过一段位移Δx 所用的时间为t 1，紧接着通过下一段位移Δx 所用的时间为t 2，则物体运动的加速度为( )A.2Δx (t 1－t 2)t 1t 2(t 1＋t 2)B.Δx (t 1－t 2)t 1t 2(t 1＋t 2)C.2Δx (t 1＋t 2)t 1t 2(t 1－t 2)D.Δx (t 1＋t 2)t 1t 2(t 1－t 2) 答案 A解析 物体做匀加速直线运动在前一段Δx 所用的时间为t 1，平均速度为v 1＝Δx t 1，即为t 12时刻的瞬时速度；物体在后一段Δx 所用的时间为t 2，平均速度为v 2＝Δx t 2，即为t 22时刻的瞬时速度．速度由v 1变化到v 2所用的时间为Δt ＝t 1＋t 22，所以加速度a ＝v 2－v 1Δt ＝2Δx (t 1－t 2)t 1t 2(t 1＋t 2)，A 正确． 4．为了测定气垫导轨上滑块的加速度，滑块上安装了宽度为L ＝3.0 cm 的遮光板，滑块在牵引力作用下先后匀加速通过两个光电门，配套的数字毫秒计记录了遮光板通过第一个光电门的时间为Δt 1＝0.30 s ，通过第二个光电门的时间为Δt 2＝0.10 s ，遮光板从开始遮住第一个光电门到开始遮住第二个光电门的时间间隔为Δt ＝3.0 s ．试估算：(1)滑块的加速度多大(保留两位有效数字)?(2)两个光电门之间的距离是多少？答案 (1)0.067 m/s 2 (2)0.6 m解析 (1)遮光板通过第一个光电门的速度v 1＝L Δt 1＝3.0×10－20.30m /s ＝0.10 m/s 遮光板通过第二个光电门的速度v 2＝L Δt 2＝3.0×10－20.10m /s ＝0.30 m/s 故滑块的加速度a ＝v 2－v 1Δt≈0.067 m/s 2 (2)两个光电门之间的距离x ＝v 1＋v 22Δt ＝0.6 m 练出高分基础巩固1．下列关于矢量和标量的说法正确的是( )A ．矢量和标量没有严格的区别，同一个物理量可以是矢量，也可以是标量B ．矢量都是有方向的C ．时间、时刻是标量，路程是矢量D ．初中学过的电流是有方向的量，所以电流是矢量答案 B2．以下说法中正确的是( )A ．做匀变速直线运动的物体，t s 内通过的路程与位移的大小一定相等B ．质点一定是体积和质量都极小的物体C ．速度的定义式和平均速度公式都是v ＝Δx Δt，因此速度就是指平均速度D ．速度不变的运动是匀速直线运动答案 D解析 往复的匀变速直线运动中，路程不等于位移大小，A 错；质点不一定是体积小、质量小的物体，B 错；速度分为平均速度和瞬时速度，C 错；速度不变是指速度的大小和方向均不变，故做匀速直线运动，D 对．3．如图1所示哈大高铁运营里程 921千米，设计时速 350千米．某列车到达大连北站时做匀减速直线运动，开始刹车后第5 s 内的位移是57.5 m ，第10 s 内的位移是32.5 m ，则下列说法正确的有( )图1A ．在研究列车从哈尔滨到大连所用时间时不能把列车看成质点B ．时速350千米是指平均速度，921千米是指位移C ．列车做匀减速直线运动时的加速度大小为6.25 m/s 2D ．列车在开始减速时的速度为80 m/s答案 D解析 因列车的大小远小于哈尔滨到大连的距离，研究列车行驶该路程所用时间时可以把列车视为质点，A 错；由时间、时刻、位移与路程的意义知时速350千米是指平均速率，921千米是指路程，B 错；由等时位移差公式x n －x m ＝(n －m )aT 2可知加速度大小为a ＝57.5－32.55 m /s 2＝5 m/s 2，C 错；由题意可知第4.5 s 末列车速度为57.5 m /s ，由加速度公式知v 0＝80 m/s ，D 对.4．若规定向东方向为位移正方向，今有一个足球停在坐标原点处，轻轻踢它一脚，使它向东做直线运动，经过5 m 时与墙相碰后又向西做直线运动，经过7 m 停下，则上述过程足球通过的路程和位移分别是( )A ．12 m 、2 mB ．12 m 、－2 mC ．－2 m 、－2 mD ．2 m 、2 m 答案 B5．一辆汽车沿平直公路以速度v 1行驶了23的路程，接着又以速度v 2＝20 km/h 行驶完其余13的路程，如果汽车全程的平均速度为28 km/h ，那么汽车在前23路程内速度的大小是( )A．25 km/h B．34 km/hC．35 km/h D．38 km/h答案C6．第五颗北斗导航卫星成功送入太空预定轨道标志着卫星导航市场的垄断局面被打破，北斗卫星导航系统将免费提供定位、测速和授时服务，定位精度10 m，测速精度0.2 m/s，以下说法不正确的是()A．北斗导航卫星定位提供的是被测物体的位移B．北斗导航卫星定位提供的是被测物体的位置C．北斗导航卫星授时服务提供的是时刻D．北斗导航卫星测速服务提供的是运动物体的速率答案A解析由位置、位移、时间、时刻、速度、速率的定义可知，北斗导航卫星定位提供的是一个点，是位置，不是位置的变化，A错，B对；北斗导航卫星授时服务提供的是时刻，C对；北斗导航卫星测速服务提供的是运动物体某时刻的速度的大小即速率，D正确．7．(多选)下面关于瞬时速度和平均速度的说法正确的是()A．若物体在某段时间内任一时刻的瞬时速度都等于零，则它在这段时间内的平均速度一定等于零B．若物体在某段时间内的平均速度等于零，则它在这段时间内任一时刻的瞬时速度一定都等于零C．匀速直线运动中，物体在任意一段时间内的平均速度等于它任一时刻的瞬时速度D．变速直线运动中，物体在任意一段时间内的平均速度一定不等于它某一时刻的瞬时速度答案AC解析若物体在某段时间内任一时刻的瞬时速度都等于零，则物体静止，平均速度等于零，A选项对；若物体在某段时间内的平均速度等于零，任一时刻的瞬时速度不一定都为零，例如物体做圆周运动运动一周时，平均速度为零，任一时刻的瞬时速度都不为零，B选项错；在匀速直线运动中，物体的速度恒定不变，任一时刻的瞬时速度都相等，都等于任意一段时间内的平均速度，C选项对；在变速直线运动中，物体的速度在不断变化，某一时刻的瞬时速度可能等于某段时间内的平均速度，D选项错．8．(多选)某赛车手在一次野外训练中，先利用地图计算出出发地和目的地的直线距离为9 km，从出发地到目的地用了5 min，赛车上的里程表指示的里程数值增加了15 km，当他经过某路标时，车内速率计指示的示数为150 km/h，那么可以确定的是()A．在整个过程中赛车手的位移是9 kmB．在整个过程中赛车手的路程是9 kmC．在整个过程中赛车手的平均速度是180 km/hD．经过路标时的瞬时速率是150 km/h答案AD9．(多选)根据给出的速度与加速度的正负，对下列运动性质的判断正确的是()A．v0>0，a<0，物体做加速运动B．v0<0，a<0，物体做减速运动C．v0<0，a>0，物体做减速运动D．v0>0，a>0，物体做加速运动答案CD综合应用10．某质点以20 m/s的初速度竖直向上运动．其加速度保持不变，经2 s到达最高点，上升高度为20 m，又经过2 s回到出发点时，速度大小仍为20 m/s，关于这一运动过程的下列说法中正确的是()A．质点运动的加速度大小为10 m/s2，方向竖直向下B．质点在这段时间内的平均速度大小为10 m/sC．质点在最高点时加速度为零D．质点在落回抛出点时的速度与开始离开抛出点时的速度相等答案A11．钓鱼岛群岛自古以来就是中国领土，其附近海域是渔民祖祖辈辈传统的谋生渔场.9月16日12时休渔结束，我国派出海监编队到钓鱼岛海域护渔．如图2，中国海监46船(甲)和中国海监49船(乙)，在钓鱼岛领海内开展例行维权巡航．甲、乙两船并排行驶，甲船上的船员看见钓鱼岛向东移，乙船内的船员发现甲船没有动．如果以钓鱼岛为参照物，上述事实说明()图2A．甲船向西运动，乙船不动B．乙船向西运动，甲船不动C．甲船向西运动，乙船向东运动D．甲、乙两船以相等的速度都向西运动答案D解析甲船上的船员看见钓鱼岛向东移，以钓鱼岛为参照物，甲船向西运动，乙船内的船员发现甲船没有动．甲、乙两船的速度、行驶的方向应该是一样的，即甲、乙两船以相等的速度都向西运动．故选D.12．(多选)“神舟十号”飞船发射升空，并进入预定轨道，通过一系列的姿态调整，完成了与“天宫一号”的交会对接，关于以上消息，下列说法中正确的是()A．“神舟十号”飞船绕地球飞行一周的过程中，路程为零B．“神舟十号”飞船绕地球飞行一周的过程中，位移为零C．“神舟十号”飞船绕地球飞行一周的过程中，每一时刻的瞬时速度和平均速度都不为零D．在“神舟十号”与“天宫一号”的交会对接过程中，不能把“神舟十号”飞船看做质点答案BD13．(多选)在下面所说的物体运动情况中，可能出现的是()A．物体在某时刻运动速度很大，而加速度为零B．物体在某时刻运动速度很小，而加速度很大C．运动的物体在某时刻速度为零，而其加速度不为零D．做变速直线运动的物体，加速度方向与运动方向相同，当物体加速度减小时，它的速度也减小答案ABC。

第9点 全面理解胡克定律弹簧发生弹性形变时，弹力的大小F 跟弹簧伸长(或缩短)的长度x 成正比——这就是胡克定律，即：F ＝kx ，式中k 叫做弹簧的劲度系数，单位是牛每米，符号是N/m.1．从以下四点理解胡克定律(1)定律的成立是有条件的，就是弹簧要发生“弹性形变”，即在弹性限度内．(2)表达式中的x 是弹簧的形变量，是弹簧伸长(或缩短)的长度，而不是弹簧的原长，也不是弹簧形变后的长度．(3)表达式中的劲度系数k ，反映了弹簧的“软”“硬”程度，其大小与弹簧的材料、形状、长度有关．(4)由于弹簧的形变量x 常以“cm ”为单位，而劲度系数k 又往往以“N/m ”为单位，在应用公式时要注意将各物理量的单位统一．2．胡克定律的另一种表达形式设劲度系数为k 的弹簧，在形变量为x 1、x 2时产生的弹力分别为F 1、F 2，则根据胡克定律F ＝kx ，有F 1＝kx 1，F 2＝kx 2.两式相减，有F 1－F 2＝k (x 1－x 2)，即ΔF ＝k Δx .上式表明：弹簧发生弹性形变时，弹力的变化ΔF 与弹簧长度的变化Δx 成正比．对点例题 量得一只弹簧测力计3 N 和5 N 两刻线之间的距离为2.5 cm ，求：(1)这只弹簧测力计所用弹簧的劲度系数；(2)这只弹簧测力计3 N 刻线与零刻线之间的距离．解题指导 (1)根据ΔF ＝k Δx 得k ＝ΔF Δx所以k ＝(5－3) N 2.5 cm＝0.8 N /cm ＝80 N/m. (2)由F 1＝kx 1得x 1＝F 1k， 所以x 1＝ 3 N 0.8 N/cm＝3.75 cm. 答案 (1)80 N/m (2)3.75 cm技巧点拨F ＝kx 是胡克定律的数学表达式，F 与x 的关系还可以用图像来描述，横轴为自变量x ，纵轴为因变量F ，其图像是一条过原点的直线，如图1所示，图像上各点的坐标(x ，F )反映弹簧的一个工作状态，所以这一条直线是弹簧所有状态的集合，直线的斜率k ＝ΔF Δx ＝F x反映了弹簧的劲度系数，从图像还可以看出：F 与x 对应，ΔF 与Δx 对应，弹簧的劲度系数可用k ＝F x 计算，也可用k ＝ΔF Δx计算，这样使胡克定律的应用变得更加灵活．图1(多选)如图2甲所示，一个弹簧一端固定在传感器上，传感器与电脑相连．当对弹簧施加变化的作用力(拉力或压力)时，在电脑上得到了弹簧形变量与弹簧产生的弹力大小的关系图像(如图乙)．则下列判断正确的是( )图2A ．弹簧产生的弹力和弹簧的长度成正比B ．弹簧长度的增加量与对应的弹力增加量成正比C ．该弹簧的劲度系数是200 N/mD ．该弹簧受到反向压力时，劲度系数将会改变答案 BC解析 根据胡克定律可知：F ＝k (l －l 0)＝kx ，即弹簧弹力与弹簧的形变量成正比，与弹簧长度不成正比；在弹力与弹簧形变量的关系图像中，图像的斜率表示劲度系数，由此可知该弹簧的劲度系数是200 N/m ；由于图像斜率不变，因此该弹簧受到反向压力时，劲度系数不变．。

2019版步步高高中物理教科版必修一教师用书：第一章运动的描述课时2 位移－时间图像和速度－时间图像[学习目标] 1.理解位移－时间图像，并能利用图像描述物体的运动.2.掌握用速度－时间图像求位移的方法.3.能熟练区分位移－时间图像与速度－时间图像，并会灵活运用图像解决问题．一、位移—时间图像(x－t图像)1．x－t图像：以时间t为横坐标，以位移x为纵坐标，描述位移随时间的变化规律． 2．常见的x－t图像：(1)静止：一条平行于时间轴的直线． (2)匀速直线运动：一条倾斜的直线． 3．x－t图像的斜率等于物体的速度．二、速度—时间图像(v－t图像)1．v－t图像：以时间t为横坐标，以速度v为纵坐标，描述速度随时间的变化规律． 2．v－t图像的斜率等于物体的加速度，v－t图像与时间轴所围面积表示位移．1．如图1所示，为某一质点沿直线运动的x－t图像，则质点在第1s内做________运动，1～3s内________．第1s内速度为________m/s,1～3 s内速度为______m/s,3～5s 内速度为________m/s,0～5内的位移为________．图1答案匀速直线静止 10 0 －5 02．如图2所示，为一质点沿直线运动的v－t图像，则它在0～12s内的位移x＝________m，路程s＝________m.图2答案－60 180解析 v－t图线与t轴所围图形的“面积”表示位移，0～6s内的位移x1＝v1t1＝10m/s×6 s＝60 m,6～12 s内的位移x2＝v2t2＝－20 m/s×6 s＝－120 m,0～12 s内的位移x＝x1＋x2＝－60m，路程s＝|x1|＋|x2|＝180m.一、位移—时间图像(x－t图像)1．x－t图像：以时间为横坐标，以位移为纵坐标，描述位移随时间变化情况的图像叫位移—时间图像．2．对x－t图像的理解(1)斜率：斜率的绝对值表示速度的大小；斜率的正负表示速度的方向． (2)截距：纵截距表示物体起始位置．(3)交点：交点表示两物体在同一时刻处于同一位置，即相遇． 3．几种常见的位移－时间图像(1)静止物体的x－t图像是平行于时间轴的直线，如图3直线A.图3(2)匀速直线运动的x－t图像是一条倾斜的直线，如图直线B和C，其斜率表示速度．其中B沿正方向运动，C沿负方向运动．1(3)匀变速直线运动的x－t图像：位移x＝v0t＋at2可以看出，x是t的二次函数．当v0＝02时，匀变速直线运动的x－t图像是顶点在坐标原点的一部分曲线，曲线上某点切线的斜率表示那一时刻的速度，图4中切线斜率增大，质点的速度逐渐增大．图4例1 (多选)一遥控玩具小汽车在平直路面上运动的位移—时间图像如图5所示，则下列说法错误的是( ) 图5A．前15s内汽车的位移为30m B．20s末汽车的速度为－1m/s C．前10s内汽车的加速度为3m/s2 D．前25s内汽车做单方向直线运动答案 CD解析从题图图像上可以看出前15s内汽车的位移为30m，选项A正确；图像的斜率表示速20－30度，故15～25s内汽车反向做匀速直线运动，速度为v ＝m/s＝－1 m/s，选项B正确；25－15前10s内汽车做匀速直线运动，加速度为零，10～15s内汽车静止，15～25s内汽车做反向匀速直线运动，选项C、D错误．本题选错误的，故选C、D.例2 如图6是在同一条直线上运动的A、B两质点的x －t图像，图可知( )图6A．t＝0时，A在B后面B．B质点在t2秒末追上A并在此后跑在A的前面 C．在0～t1时间内B的运动速度比A大D．A质点在0～t1时间内做加速运动，之后做匀速运动答案 B解析题图图像可知，t＝0时，B在A后面，故A错误；B质点在t2秒末追上A并在此后跑在A的前面，B正确；在0～t1时间内B的斜率小于A，故B的运动速度比A小，C错误；A质点在0～t1时间内做匀速运动，之后处于静止状态，故D错误．1．x－t图像上两点坐标之差表示对应时间内的位移Δx，即Δx＝x2－x1；Δx2．x－t图像的斜率k＝表示质点的速度；Δt3．交点坐标表示两质点同一时刻到达同一位置，即相遇．二、x－t图像与v－t图像的比较内容种类图像上某点的纵坐标图线斜率图线与时间轴所围面积 v－t图像表示瞬时速度表示加速度表示位移 x－t图像表示某一时刻的位置表示速度无意义图线与坐标轴的交点纵截距横截距表示初速度表示开始运动或速度为零的时刻表示速度相同但不表示相遇，往往是距离最大或距离最小的临界点表示初始时刻的位置表示开始运动的时刻表示相遇两图线交点坐标注意：(1)无论是v－t图像还是x－t图像都不是物体的运动轨迹． (2)v－t图像和x－t图像都只能描述直线运动，不能描述曲线运动．例3 (多选)某物体运动的v－t图像如图7所示，根据图像可知，该物体( )图7A．在0到2s末的时间内，加速度为1m/s2 B．在0到5s末的时间内，位移为10m C．在0到6s末的时间内，位移为 D．在0到6s末的时间内，位移为答案 AD Δv2解析在0到2s末的时间内物体做匀加速直线运动，加速度a＝＝m/s2＝1 m/s2，故A正Δt211确.0～5s内物体的位移等于梯形面积x1＝(×2×2＋2×2＋×1×2) m＝7m，故B错误．在2215～6s内物体的位移等于t轴下面三角形面积x2＝－(×1×1) m＝－，故0～6s内物体2的位移x＝x1＋x2＝，D正确，C错误．1．用v－t图像求位移图线与时间轴所围成的“面积”表示位移．“面积”在时间轴上方表示位移为正，在时间轴下方表示位移为负；通过的路程为时间轴上、下方“面积”绝对值之和． 2．运动图像的应用技巧(1)确认是哪种图像，v－t图像还是x－t图像． (2)理解并熟记四个对应关系．①斜率与加速度或速度对应．②纵截距与初速度或初始位置对应．③交点对应速度或位置相同．④拐点对应运动状态发生改变．例4 (多选)下列所给的图像中能反映做直线运动的物体回到初始位置的是( )答案 ACD解析 A项中，物体开始和结束时的纵坐标为0，说明物体又回到了初始位置，A正确；B项中，物体一直沿正方向运动，位移增大，故无法回到初始位置，B错误；C项中，物体第1s内的位移沿正方向，大小为2m，第2s内的位移沿负方向，大小为2m，故2s末物体回到初始位置，C正确；D 项中，物体做匀变速直线运动，2s内时物体的总位移为零，故物体回到初始位置，D正确．1.(x－t图像)图8是A、B两个质点做直线运动的位移—时间图像．则( )图8A．在运动过程中，A质点总比B质点运动得快 B．在0～t1这段时间内，两质点的位移相同 C．当t＝t1时，两质点的速度相等D．当t＝t1时，A、B两质点的加速度不相等答案 A解析位移—时间图像中，图线的斜率对应质点的速度，所以A质点的速度比B质点的速度大，A正确．位移—时间图像中，位移等于初、末时刻对应的纵坐标的坐标差，所以在0～t1这段时间内，A质点的位移大于B质点的位移，B 错误．t1时刻，两图像的斜率不同，两质点的速度不同，C 错误．两质点都做匀速直线运动，加速度都等于零，D错误．2.(v－t图像)竖直升空的火箭，其v－t图像如图9所示，图可知以下说法正确的是( )图9A．火箭在40s时速度方向发生变化B．火箭上升的最大高度为48000m C．火箭经过120s落回地面 D．火箭经过40s到达最高点答案 B解析题图v－t图像知，火箭前40s向上做匀加速直线运动，40～120s向上做匀减速直线1运动，所以A、C、D错．上升的最大高度x＝×800×120m ＝48000m，所以B对．23．(x－t图像)(多选)甲、乙两物体同时开始做直线运动，它们的位移－时间图像如图10所示，则( ) 图10A．甲物体做匀加速直线运动，乙物体做曲线运动 B．甲、乙两物体从同一地点出发 C．出发时乙在甲前x0处 D．甲、乙两物体有两次相遇答案 CD解析于图像是x－t图像，过原点的直线表示物体做匀速直线运动，所以甲做匀速直线运动，A错；甲从原点出发，乙从x0处出发，故B错，C对；题图看出，甲、乙有两个交点，故两物体有两次相遇，D对．4.(v－t图像)一质点沿x轴做直线运动，其v－t图像如图11所示．质点在t＝0时位于x＝5m处，开始沿x轴正方向运动．当t＝8s时，质点在x轴上的位置为( ) 图11A．x＝3m C．x＝9m 答案 B解析质点前4s内沿x轴正方向运动，其位移可v－t 图像中的“面积”数值表示，则对2＋4×22＋4×1应位移x1＝ m＝6 m，同理可得4～8 s内的位移(沿x轴负方向运动)x2＝－m22B．x＝8m D．x＝14mB．火箭上升的最大高度为48000m C．火箭经过120s落回地面 D．火箭经过40s到达最高点答案 B解析题图v－t图像知，火箭前40s向上做匀加速直线运动，40～120s向上做匀减速直线1运动，所以A、C、D错．上升的最大高度x＝×800×120m ＝48000m，所以B对．23．(x－t图像)(多选)甲、乙两物体同时开始做直线运动，它们的位移－时间图像如图10所示，则( ) 图10A．甲物体做匀加速直线运动，乙物体做曲线运动 B．甲、乙两物体从同一地点出发 C．出发时乙在甲前x0处 D．甲、乙两物体有两次相遇答案 CD解析于图像是x－t图像，过原点的直线表示物体做匀速直线运动，所以甲做匀速直线运动，A错；甲从原点出发，乙从x0处出发，故B错，C对；题图看出，甲、乙有两个交点，故两物体有两次相遇，D对．4.(v－t图像)一质点沿x轴做直线运动，其v－t图像如图11所示．质点在t＝0时位于x＝5m处，开始沿x轴正方向运动．当t＝8s时，质点在x轴上的位置为( ) 图11A．x＝3m C．x＝9m 答案 B解析质点前4s内沿x轴正方向运动，其位移可v－t 图像中的“面积”数值表示，则对2＋4×22＋4×1应位移x1＝ m＝6 m，同理可得4～8 s内的位移(沿x轴负方向运动)x2＝－m22B．x＝8m D．x＝14m课时2 位移－时间图像和速度－时间图像[学习目标] 1.理解位移－时间图像，并能利用图像描述物体的运动.2.掌握用速度－时间图像求位移的方法.3.能熟练区分位移－时间图像与速度－时间图像，并会灵活运用图像解决问题．一、位移—时间图像(x－t图像)1．x－t图像：以时间t为横坐标，以位移x为纵坐标，描述位移随时间的变化规律． 2．常见的x－t图像：(1)静止：一条平行于时间轴的直线． (2)匀速直线运动：一条倾斜的直线． 3．x－t图像的斜率等于物体的速度．二、速度—时间图像(v－t图像)1．v－t图像：以时间t为横坐标，以速度v为纵坐标，描述速度随时间的变化规律． 2．v－t图像的斜率等于物体的加速度，v－t图像与时间轴所围面积表示位移．1．如图1所示，为某一质点沿直线运动的x－t图像，则质点在第1s内做________运动，1～3s内________．第1s内速度为________m/s,1～3 s内速度为______m/s,3～5s 内速度为________m/s,0～5内的位移为________．图1答案匀速直线静止 10 0 －5 02．如图2所示，为一质点沿直线运动的v－t图像，则它在0～12s内的位移x＝________m，路程s＝________m.图2答案－60 180解析 v－t图线与t轴所围图形的“面积”表示位移，0～6s内的位移x1＝v1t1＝10m/s×6 s＝60 m,6～12 s内的位移x2＝v2t2＝－20 m/s×6 s＝－120 m,0～12 s内的位移x＝x1＋x2＝－60m，路程s＝|x1|＋|x2|＝180m.一、位移—时间图像(x－t图像)1．x－t图像：以时间为横坐标，以位移为纵坐标，描述位移随时间变化情况的图像叫位移—时间图像．2．对x－t图像的理解(1)斜率：斜率的绝对值表示速度的大小；斜率的正负表示速度的方向． (2)截距：纵截距表示物体起始位置．(3)交点：交点表示两物体在同一时刻处于同一位置，即相遇． 3．几种常见的位移－时间图像(1)静止物体的x－t图像是平行于时间轴的直线，如图3直线A.图3(2)匀速直线运动的x－t图像是一条倾斜的直线，如图直线B和C，其斜率表示速度．其中B沿正方向运动，C沿负方向运动．1(3)匀变速直线运动的x－t图像：位移x＝v0t＋at2可以看出，x是t的二次函数．当v0＝02时，匀变速直线运动的x－t图像是顶点在坐标原点的一部分曲线，曲线上某点切线的斜率表示那一时刻的速度，图4中切线斜率增大，质点的速度逐渐增大．图4例1 (多选)一遥控玩具小汽车在平直路面上运动的位移—时间图像如图5所示，则下列说法错误的是( ) 图5A．前15s内汽车的位移为30m B．20s末汽车的速度为－1m/s C．前10s内汽车的加速度为3m/s2 D．前25s内汽车做单方向直线运动答案 CD解析从题图图像上可以看出前15s内汽车的位移为30m，选项A正确；图像的斜率表示速20－30度，故15～25s内汽车反向做匀速直线运动，速度为v ＝m/s＝－1 m/s，选项B正确；25－15前10s内汽车做匀速直线运动，加速度为零，10～15s内汽车静止，15～25s内汽车做反向匀速直线运动，选项C、D错误．本题选错误的，故选C、D.例2 如图6是在同一条直线上运动的A、B两质点的x －t图像，图可知( )图6A．t＝0时，A在B后面B．B质点在t2秒末追上A并在此后跑在A的前面 C．在0～t1时间内B的运动速度比A大D．A质点在0～t1时间内做加速运动，之后做匀速运动答案 B解析题图图像可知，t＝0时，B在A后面，故A错误；B质点在t2秒末追上A并在此后跑在A的前面，B正确；在0～t1时间内B的斜率小于A，故B的运动速度比A小，C错误；A质点在0～t1时间内做匀速运动，之后处于静止状态，故D错误．1．x－t图像上两点坐标之差表示对应时间内的位移Δx，即Δx＝x2－x1；Δx2．x－t图像的斜率k＝表示质点的速度；Δt3．交点坐标表示两质点同一时刻到达同一位置，即相遇．二、x－t图像与v－t图像的比较内容种类图像上某点的纵坐标图线斜率图线与时间轴所围面积 v－t图像表示瞬时速度表示加速度表示位移 x－t图像表示某一时刻的位置表示速度无意义图线与坐标轴的交点纵截距横截距表示初速度表示开始运动或速度为零的时刻表示速度相同但不表示相遇，往往是距离最大或距离最小的临界点表示初始时刻的位置表示开始运动的时刻表示相遇两图线交点坐标注意：(1)无论是v－t图像还是x－t图像都不是物体的运动轨迹． (2)v－t图像和x－t图像都只能描述直线运动，不能描述曲线运动．例3 (多选)某物体运动的v－t图像如图7所示，根据图像可知，该物体( )图7A．在0到2s末的时间内，加速度为1m/s2 B．在0到5s末的时间内，位移为10m C．在0到6s末的时间内，位移为 D．在0到6s末的时间内，位移为答案 AD Δv2解析在0到2s末的时间内物体做匀加速直线运动，加速度a＝＝m/s2＝1 m/s2，故A正Δt211确.0～5s内物体的位移等于梯形面积x1＝(×2×2＋2×2＋×1×2) m＝7m，故B错误．在2215～6s内物体的位移等于t轴下面三角形面积x2＝－(×1×1) m＝－，故0～6s内物体2的位移x＝x1＋x2＝，D正确，C错误．1．用v－t图像求位移图线与时间轴所围成的“面积”表示位移．“面积”在时间轴上方表示位移为正，在时间轴下方表示位移为负；通过的路程为时间轴上、下方“面积”绝对值之和． 2．运动图像的应用技巧(1)确认是哪种图像，v－t图像还是x－t图像． (2)理解并熟记四个对应关系．①斜率与加速度或速度对应．②纵截距与初速度或初始位置对应．③交点对应速度或位置相同．④拐点对应运动状态发生改变．例4 (多选)下列所给的图像中能反映做直线运动的物体回到初始位置的是( )答案 ACD解析 A项中，物体开始和结束时的纵坐标为0，说明物体又回到了初始位置，A正确；B项中，物体一直沿正方向运动，位移增大，故无法回到初始位置，B错误；C项中，物体第1s内的位移沿正方向，大小为2m，第2s内的位移沿负方向，大小为2m，故2s末物体回到初始位置，C正确；D 项中，物体做匀变速直线运动，2s内时物体的总位移为零，故物体回到初始位置，D正确．1.(x－t图像)图8是A、B两个质点做直线运动的位移—时间图像．则( )图8A．在运动过程中，A质点总比B质点运动得快 B．在0～t1这段时间内，两质点的位移相同 C．当t＝t1时，两质点的速度相等D．当t＝t1时，A、B两质点的加速度不相等答案 A解析位移—时间图像中，图线的斜率对应质点的速度，所以A质点的速度比B质点的速度大，A正确．位移—时间图像中，位移等于初、末时刻对应的纵坐标的坐标差，所以在0～t1这段时间内，A质点的位移大于B质点的位移，B 错误．t1时刻，两图像的斜率不同，两质点的速度不同，C 错误．两质点都做匀速直线运动，加速度都等于零，D错误．2.(v－t图像)竖直升空的火箭，其v－t图像如图9所示，图可知以下说法正确的是( )图9A．火箭在40s时速度方向发生变化B．火箭上升的最大高度为48000m C．火箭经过120s落回地面 D．火箭经过40s到达最高点答案 B解析题图v－t图像知，火箭前40s向上做匀加速直线运动，40～120s向上做匀减速直线1运动，所以A、C、D错．上升的最大高度x＝×800×120m ＝48000m，所以B对．23．(x－t图像)(多选)甲、乙两物体同时开始做直线运动，它们的位移－时间图像如图10所示，则( ) 图10A．甲物体做匀加速直线运动，乙物体做曲线运动 B．甲、乙两物体从同一地点出发 C．出发时乙在甲前x0处 D．甲、乙两物体有两次相遇答案 CD解析于图像是x－t图像，过原点的直线表示物体做匀速直线运动，所以甲做匀速直线运动，A错；甲从原点出发，乙从x0处出发，故B错，C对；题图看出，甲、乙有两个交点，故两物体有两次相遇，D对．4.(v－t图像)一质点沿x轴做直线运动，其v－t图像如图11所示．质点在t＝0时位于x＝5m处，开始沿x轴正方向运动．当t＝8s时，质点在x轴上的位置为( ) 图11A．x＝3m C．x＝9m 答案 B解析质点前4s内沿x轴正方向运动，其位移可v－t 图像中的“面积”数值表示，则对2＋4×22＋4×1应位移x1＝ m＝6 m，同理可得4～8 s内的位移(沿x轴负方向运动)x2＝－m22B．x＝8m D．x＝14m。

微型专题3 瞬时加速度问题和动力学图像问题[学习目标] 1.学会分析含有弹簧的瞬时问题.2.学会结合图像解决动力学问题.一、瞬时加速度问题物体的加速度与合力存在瞬时对应关系,所以分析物体在某一时刻的瞬时加速度,关键是分析该时刻物体的受力情况及运动状态,再由牛顿第二定律求出瞬时加速度,解决此类问题时,要注意两类模型的特点：(1)刚性绳(或接触面)模型：这种不发生明显形变就能产生弹力的物体,剪断(或脱离)后,恢复形变几乎不需要时间,故认为弹力立即改变或消失.(2)弹簧(或橡皮绳)模型：此种物体的特点是形变量大,恢复形变需要较长时间,在瞬时问题中,其弹力往往可以看成是不变的.例1 如图1所示,质量为m 的小球被水平绳AO 和与竖直方向成θ角的轻弹簧系着处于静止状态,现将绳AO 烧断,在绳AO 烧断的瞬间,下列说法正确的是( )图1A.弹簧的拉力F ＝mg cos θB.弹簧的拉力F ＝mg sin θC.小球的加速度为零D.小球的加速度a ＝g sin θ 【参考答案】A解析 烧断AO 之前,小球受3个力,受力分析如图所示,烧断绳的瞬间,绳的张力没有了,但由于轻弹簧形变的恢复需要时间,故弹簧的弹力不变,A 正确,B 错误.烧断绳的瞬间,小球受到的合力与绳子的拉力等大反向,即F 合＝mg tan θ,则小球的加速度a ＝g tan θ,则C 、D 错误.1.加速度和力具有瞬时对应关系,即同时产生、同时变化、同时消失,分析物体在某一时刻的瞬时加速度,关键是分析该时刻物体的受力情况及运动状态,再由牛顿第二定律求出瞬时加速度.2.分析瞬时变化问题的一般思路：(1)分析瞬时变化前物体的受力情况,求出每个力的大小.(2)分析瞬时变化后每个力的变化情况.(3)由每个力的变化确定变化后瞬间的合力,由牛顿第二定律求瞬时加速度.针对训练1如图2所示,质量分别为m和2m的A和B两球用轻弹簧连接,A球用细线悬挂起来,两球均处于静止状态,如果将悬挂A球的细线剪断,此时A和B两球的瞬时加速度a A、a B的大小分别是()图2A.a A＝0,a B＝0B.a A＝g,a B＝gC.a A＝3g,a B＝gD.a A＝3g,a B＝0【参考答案】D解析分析B球原来受力如图甲所示,F′＝2mg剪断细线后弹簧形变瞬间不会改变,故B球受力不变,a B＝0.分析A球原来受力如图乙所示,T＝F＋mg,F′＝F,故T＝3mg.剪断细线,T变为0,F大小不变,物体A受力如图丙所示由牛顿第二定律得：F＋mg＝ma A,解得a A＝3g.二、动力学的图像问题 1.常见的图像形式在动力学与运动学问题中,常见、常用的图像是位移图像(x －t 图像)、速度图像(v －t 图像)和力的图像(F －t 图像)等,这些图像反映的是物体的运动规律、受力规律,而绝非代表物体的运动轨迹.2.图像问题的分析方法遇到带有物理图像的问题时,要认真分析图像,先从它的物理意义、点、线段、斜率、截距、交点、拐点、面积等方面了解图像给出的信息,再利用共点力平衡、牛顿运动定律及运动学公式解题.例2 放在水平地面上的一物块,受到方向不变的水平推力F 的作用,F 的大小与时间t 的关系如图3甲所示,物块速度v 与时间t 的关系如图乙所示.取重力加速度g ＝10 m/s 2.由这两个图像可以求得物块的质量m 和物块与地面之间的动摩擦因数μ分别为( )甲 乙图3A.0.5 kg,0.4B.1.5 kg,215C.0.5 kg,0.2D.1 kg,0.2【参考答案】A解析 由F －t 图和v －t 图可得,物块在2～4 s 内所受推力F ＝3 N,物块做匀加速运动,a ＝ΔvΔt ＝42 m /s 2＝2 m/s 2,F －f ＝ma ,即3－10μm ＝2m ① 物块在4～6 s 所受推力F ′＝2 N,物块做匀速直线运动, 则F ′＝f ,F ′＝μmg ,即10μm ＝2②由①②解得m ＝0.5 kg,μ＝0.4,故A 选项正确.解决图像综合问题的关键1.把图像与具体的题意、情景结合起来,明确图像的物理意义,明确图像所反映的物理过程.2.特别注意图像中的一些特殊点,如图线与横、纵坐标轴的交点,图线的转折点,两图线的交点等所表示的物理意义.针对训练2 为了探究物体与斜面间的动摩擦因数,某同学进行了如下实验：取一质量为m 的物体,使其在沿斜面方向的推力作用下向上运动,如图4甲所示,通过力传感器得到推力随时间变化的规律如图乙所示,通过频闪照相处理后得出速度随时间变化的规律如图丙所示,若已知斜面的倾角α＝30°,重力加速度g 取10 m/s 2.图4(1)求物体与斜面间的动摩擦因数；(2)求撤去推力F 后,物体还能上升的距离(斜面足够长). 【参考答案】(1)39(2)0.075 m 解析 (1)0～2 s 内,F 1－mg sin α－μmg cos α＝ma 1,a 1＝ΔvΔt＝0.5 m/s 2,2 s 后,F 2－mg sin α－μmg cos α＝ma 2,a 2＝0,代入数据解得m ＝3 kg,μ＝39. (2)撤去推力F 后,有－μmg cos α－mg sin α＝ma 3, 解得a 3＝－203 m/s 2,x 3＝0－v 22a 3＝0.075 m.1.(瞬时加速度问题)如图5所示,在光滑的水平面上,质量分别为m 1和m 2的木块A 和B 之间用水平轻弹簧相连,在拉力F 作用下,以加速度a 做匀加速直线运动,某时刻突然撤去拉力F ,此瞬间A 和B 的加速度为a 1和a 2,则( )图5A.a 1＝a 2＝0B.a 1＝a ,a 2＝0C.a 1＝m 1m 1＋m 2a ,a 2＝m 2m 1＋m 2aD.a 1＝a ,a 2＝－m 1m 2a【参考答案】D解析 两木块在光滑的水平面上一起以加速度a 向右匀加速运动时,弹簧的弹力F 弹＝m 1a ,在力F 撤去的瞬间,弹簧的弹力来不及改变,大小仍为m 1a ,因此对A 来讲,加速度此时仍为a ,对B ：取向右为正方向,－m 1a ＝m 2a 2,a 2＝－m 1m 2a ,所以D 正确.2.(瞬时加速度问题)如图6所示,a 、b 两小球悬挂在天花板上,两球用细线连接,上面是一轻质弹簧,a 、b 两球的质量分别为m 和2m ,在细线烧断瞬间,a 、b 两球的加速度为(取向下为正方向)( )图6A.0,gB.－g ,gC.－2g ,gD.2g ,0 【参考答案】C解析 在细线烧断之前,a 、b 可看成一个整体,由二力平衡知,弹簧弹力等于整体重力,故弹力向上且大小为3mg .当细线烧断瞬间,弹簧的形变量不变,故弹力不变,故a 受重力mg 和方向向上且大小为3mg 的弹力,取向下为正方向,则a 的加速度a 1＝mg －3mgm ＝－2g ,方向向上.对b而言,细线烧断后只受重力作用,则b 的加速度为a 2＝g ,方向向下.故C 正确.3.(图像问题)质量为0.8 kg 的物体在一水平面上运动,如图7所示,a 、b 分别表示物体不受拉力作用和受到水平拉力作用时的v －t 图线,则拉力和摩擦力之比为( )图7A.9∶8B.3∶2C.2∶1D.4∶3 【参考答案】B解析 由题可知,题图中图线a 表示的为仅受摩擦力时的运动图线,加速度大小a 1＝1.5 m /s 2；图线b 表示的为受水平拉力和摩擦力的运动图线,加速度大小a 2＝0.75 m/s 2；由牛顿第二定律得ma 1＝f ,ma 2＝F －f ,解得F f ＝32,B 正确.4.(图像问题)(多选)物体A 、B 、C 均静止在同一水平面上,它们的质量分别为m A 、m B 、m C ,与水平面间的动摩擦因数分别为μA、μB、μC,用平行于水平面的拉力F分别拉物体A、B、C,所得加速度a与拉力F的关系图线如图8中甲、乙、丙所示,则以下说法正确的是()图8A.μA＝μB,m A＜m BB.μB＜μC,m B＝m CC.μB＝μC,m B＞m CD.μA＜μC,m A＜m C【参考答案】ABD解析根据牛顿第二定律有F－μmg＝ma,得a＝Fm－μg,则a－F图像的斜率k＝1m,由题图可看出,乙、丙的斜率相等,小于甲的斜率,则m A＜m B＝m C.当F＝0时,a＝－μg,根据题图可看出,μA＝μB＜μC,故选A、B、D.一、选择题1.一气球吊着一重物,以7 m/s的速度匀速上升,某时刻绳子突然断裂,则绳子断裂瞬间重物的速度v和加速度a的大小分别为(重力加速度g＝10 m/s2)()A.v＝0,a＝0B.v＝7 m/s,a＝0C.v＝7 m/s,a＝10 m/s2D.v＝0,a＝10 m/s2【参考答案】C解析重物和气球一起以7 m/s的速度匀速上升,在绳子突然断开的瞬时,物体由于惯性要保持原来的向上的运动状态,所以此时重物的速度仍为v＝7 m/s；绳子突然断开的瞬间,绳的拉力消失,重物只受重力,故其加速度大小等于重力加速度大小,即a＝g＝10 m/s2,故C正确. 2.(多选)质量均为m的A、B两球之间系着一个不计质量的轻弹簧并放在光滑水平台面上,A 球紧靠墙壁,如图1所示,今用水平力F推B球使其向左压弹簧,平衡后,突然将力F撤去的瞬间()图1A.A的加速度大小为F2m B.A的加速度大小为零C.B 的加速度大小为F2mD.B 的加速度大小为Fm【参考答案】BD解析 在将力F 撤去的瞬间A 球受力情况不变,仍静止,A 的加速度为零,选项A 错,B 对；而B 球在撤去力F 的瞬间,弹簧的弹力还没来得及发生变化,故B 的加速度大小为Fm ,选项C 错,D对.3.如图2所示,质量为m 的小球用水平轻质弹簧系住,并用倾角为30°的光滑木板AB 托住,小球恰好处于静止状态.当木板AB 突然向下撤离的瞬间,小球的加速度大小为(重力加速度为g )( )图2A.0B.233gC.gD.33g【参考答案】B解析 未撤离木板时,小球受重力G 、弹簧的拉力F 和木板的弹力N 的作用处于静止状态,通过受力分析可知,木板对小球的弹力大小为233mg .在撤离木板的瞬间,弹簧的弹力大小和方向均没有发生变化,而小球的重力是恒力,故此时小球受到重力G 、弹簧的拉力F ,合力与木板对小球的弹力大小相等、方向相反,故可知加速度的大小为233g .4.质量为2 kg 的物体在水平推力F 的作用下沿水平面做直线运动,一段时间后撤去F ,其运动的v －t 图像如图3所示.取g ＝10 m/s 2,则物体与水平面间的动摩擦因数μ和水平推力F 的大小分别为( )图3A.0.2,6 NB.0.1,6 NC.0.2,8 ND.0.1,8 N【参考答案】A解析 在6～10 s 内物体水平方向只受滑动摩擦力作用,加速度a ＝－μg ,v －t 图像的斜率表示加速度,a ＝0－810－6 m /s 2＝－2 m/s 2,解得μ＝0.2.在0～6 s 内,F －μmg ＝ma ′,而a ′＝8－26 m /s 2＝1 m/s 2,解得F ＝6 N,选项A 正确.5.(多选)将物体竖直向上抛出,假设运动过程中空气阻力大小不变,其速度—时间图像如图4所示,则( )图4A.上升、下降过程中加速度大小之比为11∶9B.上升、下降过程中加速度大小之比为10∶1C.物体所受的重力和空气阻力之比为9∶1D.物体所受的重力和空气阻力之比为10∶1 【参考答案】AD解析 上升、下降过程中加速度大小分别为：a 上＝11 m /s 2,a 下＝9 m/s 2,由牛顿第二定律得：mg ＋F 阻＝ma 上,mg －F 阻＝ma 下,联立解得mg ∶F 阻＝10∶1,A 、D 正确.6.(多选)某同学为了测定木块与斜面间的动摩擦因数,他用测速仪研究木块在斜面上的运动情况,装置如图5甲所示,他使木块以初速度v 0＝4 m /s 沿倾角θ＝30°的固定斜面上滑,紧接着下滑至出发点,并同时开始记录数据,结果电脑只绘出了木块从开始上滑至最高点的v －t 图线如图乙所示,g 取10 m/s 2,则下列计算结果正确的是( )图5A.上滑过程中的加速度的大小为8 m/s 2B.木块与斜面间的动摩擦因数μ＝35C.木块回到出发点时的速度大小v ＝2 m/sD.木块在t ＝2 s 时返回出发点 【参考答案】ABC解析 由题图乙可知,木块经0.5 s 滑至最高点,加速度大小a 1＝⎪⎪⎪⎪Δv Δt ＝40.5m /s 2＝8 m/s 2,选项A 正确；上滑过程中,由牛顿第二定律,加速度a 1＝mg sin θ＋μmg cos θm ,解得μ＝35,选项B正确；上滑的位移x ＝v 022a 1＝1 m ；下滑过程中,加速度a 2＝mg sin θ－μmg cos θm ＝2 m/s 2,木块回到出发点时的速度大小v ＝2a 2x ＝2 m/s,下滑的时间t 2＝va 2＝1 s,回到出发点的总时间t ＝t 1＋t 2＝1.5 s,选项C 正确,选项D 错误. 二、非选择题7.如图6甲所示,倾角为θ＝37°的足够长斜面上,质量m ＝1 kg 的小物体在沿斜面向上的拉力F ＝14 N 作用下,由斜面底端从静止开始运动,2 s 后撤去F ,前2 s 内物体运动的v －t 图像如图乙所示.求：(取g ＝10 m/s 2,sin 37°＝0.6,cos 37°＝0.8)图6(1)小物体与斜面间的动摩擦因数； (2)撤去力F 后1.8 s 时间内小物体的位移. 【参考答案】(1)0.5 (2)2.2 m,沿斜面向上 解析 (1)由题图乙可知,0～2 s 内物体的加速度 a 1＝ΔvΔt＝4 m/s 2根据牛顿第二定律,F －mg sin θ－f ＝ma 1, N ＝mg cos θ,而f ＝μN ,代入数据解得μ＝0.5. (2)撤去力F 后,－mg sin θ－f ＝ma 2,得a 2＝－10 m/s 2, 设经过t 2时间减速到0,根据运动学公式0＝v 1＋a 2t 2, 解得t 2＝0.8 s在0.8 s 内物体有向上运动的位移x 2 0－v 12＝2a 2x 2,得x 2＝3.2 m物体到最高点后向下运动,设加速度大小为a 3,则 mg sin θ－f ＝ma 3, 解得a 3＝2 m/s 2再经t 3＝1 s 物体发生位移x 3,x 3＝12a 3t 32＝1 m物体在撤去力F 后1.8 s 内的位移x ＝x 2－x 3 代入数据解得x ＝2.2 m,方向沿斜面向上.。

第16点动力学中的传送带问题1．模型特征一个物体以速度v0(v0≥0)在另一个匀速运动的物体上开始运动的力学系统可看做“传送带”模型．2．问题关键求解的关键在于对物体所受的摩擦力进行正确的分析判断，判断摩擦力时要注意比较物体的运动速度与传送带的速度，也就是分析物体在运动位移x(对地)的过程中速度是否和传送带速度相等，物体的速度与传送带速度相等的时刻就是物体所受摩擦力发生突变的时刻．例如，在水平传送带上滑动摩擦力往往突变为零；在倾斜传送带上，滑动摩擦力突变为静摩擦力，或者滑动摩擦力的方向发生突变．对点例题如图1所示，传送带与水平面的夹角θ＝37°，并以v＝10 m/s的速率逆时针转动，在传送带的A端轻轻地放一小物体．若已知物体与传送带之间的动摩擦因数μ＝0.5，传送带A端到B端的距离L＝16 m，则小物体从A端运动到B端所需的时间为多少？(g取10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)图1解题指导设小物体的质量为m，小物体被轻轻地放在传送带A端，小物体沿传送带方向速度为零，但传送带的运动速率为v＝10 m/s，二者速率不相同，它们之间必然存在相对运动．传送带对小物体有沿传送带斜向下的滑动摩擦力作用，小物体的受力情况如图甲所示．甲设小物体的加速度为a1，则由牛顿第二定律有mg sin θ＋f1＝ma1①N ＝mg cos θ②f 1＝μN ③联立①②③式并代入数据解得a 1＝10 m/s 2小物体速度大小达到传送带速率v ＝10 m/s 时，所用的时间t 1＝v a 1＝1 s 在1 s 内小物体沿传送带的位移x 1＝12a 1t 12＝5 m 小物体的速度大小与传送带速率相同的时刻，若要跟随传送带一起运动，即相对传送带静止，它必须受到沿传送带向上的摩擦力f ＝mg sin θ＝6m 的作用，但是此时刻它受到的摩擦力是f 2＝μmg cos θ＝4m ，小于f .因此，小物体与传送带仍有相对滑动，设小物体的加速度为a 2，这时小物体的受力情况如图乙所示．由牛顿第二定律有mg sin θ－乙μmg cos θ＝ma 2，解得a 2＝2 m/s 2.设小物体速度大小达到10 m/s 后又运动时间t 2才到达B 端，则有x 2＝L －x 1＝v t 2＋12a 2t 22 代入数据解得t 2＝1 s ，t 2′＝－11 s(舍去)小物体从A 端运动到B 端所需的时间t ＝t 1＋t 2＝2 s.答案 2 s如图2所示，足够长的水平传送带以v 0＝2 m /s 的速率顺时针匀速运行．t ＝0时，在最左端轻放一个小滑块，t ＝2 s 时，传送带突然制动停下．已知滑块与传送带之间的动摩擦因数为μ＝0.2，取g ＝10 m/s 2.下列关于滑块相对地面运动的v －t 图像正确的是( )图2。

2019版步步高高中物理教科版必修一教师用书：第一章运动的描述课时2 位移－时间图像和速度－时间图像[学习目标] 1.理解位移－时间图像，并能利用图像描述物体的运动.2.掌握用速度－时间图像求位移的方法.3.能熟练区分位移－时间图像与速度－时间图像，并会灵活运用图像解决问题．一、位移—时间图像(x－t图像)1．x－t图像：以时间t为横坐标，以位移x为纵坐标，描述位移随时间的变化规律． 2．常见的x－t图像：(1)静止：一条平行于时间轴的直线． (2)匀速直线运动：一条倾斜的直线． 3．x－t图像的斜率等于物体的速度．二、速度—时间图像(v－t图像)1．v－t图像：以时间t为横坐标，以速度v为纵坐标，描述速度随时间的变化规律． 2．v－t图像的斜率等于物体的加速度，v－t图像与时间轴所围面积表示位移．1．如图1所示，为某一质点沿直线运动的x－t图像，则质点在第1s内做________运动，1～3s内________．第1s内速度为________m/s,1～3 s内速度为______m/s,3～5s 内速度为________m/s,0～5内的位移为________．图1答案匀速直线静止 10 0 －5 02．如图2所示，为一质点沿直线运动的v－t图像，则它在0～12s内的位移x＝________m，路程s＝________m.图2答案－60 180解析 v－t图线与t轴所围图形的“面积”表示位移，0～6s内的位移x1＝v1t1＝10m/s×6 s＝60 m,6～12 s内的位移x2＝v2t2＝－20 m/s×6 s＝－120 m,0～12 s内的位移x＝x1＋x2＝－60m，路程s＝|x1|＋|x2|＝180m.一、位移—时间图像(x－t图像)1．x－t图像：以时间为横坐标，以位移为纵坐标，描述位移随时间变化情况的图像叫位移—时间图像．2．对x－t图像的理解(1)斜率：斜率的绝对值表示速度的大小；斜率的正负表示速度的方向． (2)截距：纵截距表示物体起始位置．(3)交点：交点表示两物体在同一时刻处于同一位置，即相遇． 3．几种常见的位移－时间图像(1)静止物体的x－t图像是平行于时间轴的直线，如图3直线A.图3(2)匀速直线运动的x－t图像是一条倾斜的直线，如图直线B和C，其斜率表示速度．其中B沿正方向运动，C沿负方向运动．1(3)匀变速直线运动的x－t图像：位移x＝v0t＋at2可以看出，x是t的二次函数．当v0＝02时，匀变速直线运动的x－t图像是顶点在坐标原点的一部分曲线，曲线上某点切线的斜率表示那一时刻的速度，图4中切线斜率增大，质点的速度逐渐增大．图4例1 (多选)一遥控玩具小汽车在平直路面上运动的位移—时间图像如图5所示，则下列说法错误的是( ) 图5A．前15s内汽车的位移为30m B．20s末汽车的速度为－1m/s C．前10s内汽车的加速度为3m/s2 D．前25s内汽车做单方向直线运动答案 CD解析从题图图像上可以看出前15s内汽车的位移为30m，选项A正确；图像的斜率表示速20－30度，故15～25s内汽车反向做匀速直线运动，速度为v ＝m/s＝－1 m/s，选项B正确；25－15前10s内汽车做匀速直线运动，加速度为零，10～15s内汽车静止，15～25s内汽车做反向匀速直线运动，选项C、D错误．本题选错误的，故选C、D.例2 如图6是在同一条直线上运动的A、B两质点的x －t图像，图可知( )图6A．t＝0时，A在B后面B．B质点在t2秒末追上A并在此后跑在A的前面 C．在0～t1时间内B的运动速度比A大D．A质点在0～t1时间内做加速运动，之后做匀速运动答案 B解析题图图像可知，t＝0时，B在A后面，故A错误；B质点在t2秒末追上A并在此后跑在A的前面，B正确；在0～t1时间内B的斜率小于A，故B的运动速度比A小，C错误；A质点在0～t1时间内做匀速运动，之后处于静止状态，故D错误．1．x－t图像上两点坐标之差表示对应时间内的位移Δx，即Δx＝x2－x1；Δx2．x－t图像的斜率k＝表示质点的速度；Δt3．交点坐标表示两质点同一时刻到达同一位置，即相遇．二、x－t图像与v－t图像的比较内容种类图像上某点的纵坐标图线斜率图线与时间轴所围面积 v－t图像表示瞬时速度表示加速度表示位移 x－t图像表示某一时刻的位置表示速度无意义图线与坐标轴的交点纵截距横截距表示初速度表示开始运动或速度为零的时刻表示速度相同但不表示相遇，往往是距离最大或距离最小的临界点表示初始时刻的位置表示开始运动的时刻表示相遇两图线交点坐标注意：(1)无论是v－t图像还是x－t图像都不是物体的运动轨迹． (2)v－t图像和x－t图像都只能描述直线运动，不能描述曲线运动．例3 (多选)某物体运动的v－t图像如图7所示，根据图像可知，该物体( )图7A．在0到2s末的时间内，加速度为1m/s2 B．在0到5s末的时间内，位移为10m C．在0到6s末的时间内，位移为 D．在0到6s末的时间内，位移为答案 AD Δv2解析在0到2s末的时间内物体做匀加速直线运动，加速度a＝＝m/s2＝1 m/s2，故A正Δt211确.0～5s内物体的位移等于梯形面积x1＝(×2×2＋2×2＋×1×2) m＝7m，故B错误．在2215～6s内物体的位移等于t轴下面三角形面积x2＝－(×1×1) m＝－，故0～6s内物体2的位移x＝x1＋x2＝，D正确，C错误．1．用v－t图像求位移图线与时间轴所围成的“面积”表示位移．“面积”在时间轴上方表示位移为正，在时间轴下方表示位移为负；通过的路程为时间轴上、下方“面积”绝对值之和． 2．运动图像的应用技巧(1)确认是哪种图像，v－t图像还是x－t图像． (2)理解并熟记四个对应关系．①斜率与加速度或速度对应．②纵截距与初速度或初始位置对应．③交点对应速度或位置相同．④拐点对应运动状态发生改变．例4 (多选)下列所给的图像中能反映做直线运动的物体回到初始位置的是( )答案 ACD解析 A项中，物体开始和结束时的纵坐标为0，说明物体又回到了初始位置，A正确；B项中，物体一直沿正方向运动，位移增大，故无法回到初始位置，B错误；C项中，物体第1s内的位移沿正方向，大小为2m，第2s内的位移沿负方向，大小为2m，故2s末物体回到初始位置，C正确；D 项中，物体做匀变速直线运动，2s内时物体的总位移为零，故物体回到初始位置，D正确．1.(x－t图像)图8是A、B两个质点做直线运动的位移—时间图像．则( )图8A．在运动过程中，A质点总比B质点运动得快 B．在0～t1这段时间内，两质点的位移相同 C．当t＝t1时，两质点的速度相等D．当t＝t1时，A、B两质点的加速度不相等答案 A解析位移—时间图像中，图线的斜率对应质点的速度，所以A质点的速度比B质点的速度大，A正确．位移—时间图像中，位移等于初、末时刻对应的纵坐标的坐标差，所以在0～t1这段时间内，A质点的位移大于B质点的位移，B 错误．t1时刻，两图像的斜率不同，两质点的速度不同，C 错误．两质点都做匀速直线运动，加速度都等于零，D错误．2.(v－t图像)竖直升空的火箭，其v－t图像如图9所示，图可知以下说法正确的是( )图9A．火箭在40s时速度方向发生变化B．火箭上升的最大高度为48000m C．火箭经过120s落回地面 D．火箭经过40s到达最高点答案 B解析题图v－t图像知，火箭前40s向上做匀加速直线运动，40～120s向上做匀减速直线1运动，所以A、C、D错．上升的最大高度x＝×800×120m ＝48000m，所以B对．23．(x－t图像)(多选)甲、乙两物体同时开始做直线运动，它们的位移－时间图像如图10所示，则( ) 图10A．甲物体做匀加速直线运动，乙物体做曲线运动 B．甲、乙两物体从同一地点出发 C．出发时乙在甲前x0处 D．甲、乙两物体有两次相遇答案 CD解析于图像是x－t图像，过原点的直线表示物体做匀速直线运动，所以甲做匀速直线运动，A错；甲从原点出发，乙从x0处出发，故B错，C对；题图看出，甲、乙有两个交点，故两物体有两次相遇，D对．4.(v－t图像)一质点沿x轴做直线运动，其v－t图像如图11所示．质点在t＝0时位于x＝5m处，开始沿x轴正方向运动．当t＝8s时，质点在x轴上的位置为( ) 图11A．x＝3m C．x＝9m 答案 B解析质点前4s内沿x轴正方向运动，其位移可v－t 图像中的“面积”数值表示，则对2＋4×22＋4×1应位移x1＝ m＝6 m，同理可得4～8 s内的位移(沿x轴负方向运动)x2＝－m22B．x＝8m D．x＝14mB．火箭上升的最大高度为48000m C．火箭经过120s落回地面 D．火箭经过40s到达最高点答案 B解析题图v－t图像知，火箭前40s向上做匀加速直线运动，40～120s向上做匀减速直线1运动，所以A、C、D错．上升的最大高度x＝×800×120m ＝48000m，所以B对．23．(x－t图像)(多选)甲、乙两物体同时开始做直线运动，它们的位移－时间图像如图10所示，则( ) 图10A．甲物体做匀加速直线运动，乙物体做曲线运动 B．甲、乙两物体从同一地点出发 C．出发时乙在甲前x0处 D．甲、乙两物体有两次相遇答案 CD解析于图像是x－t图像，过原点的直线表示物体做匀速直线运动，所以甲做匀速直线运动，A错；甲从原点出发，乙从x0处出发，故B错，C对；题图看出，甲、乙有两个交点，故两物体有两次相遇，D对．4.(v－t图像)一质点沿x轴做直线运动，其v－t图像如图11所示．质点在t＝0时位于x＝5m处，开始沿x轴正方向运动．当t＝8s时，质点在x轴上的位置为( ) 图11A．x＝3m C．x＝9m 答案 B解析质点前4s内沿x轴正方向运动，其位移可v－t 图像中的“面积”数值表示，则对2＋4×22＋4×1应位移x1＝ m＝6 m，同理可得4～8 s内的位移(沿x轴负方向运动)x2＝－m22B．x＝8m D．x＝14m课时2 位移－时间图像和速度－时间图像[学习目标] 1.理解位移－时间图像，并能利用图像描述物体的运动.2.掌握用速度－时间图像求位移的方法.3.能熟练区分位移－时间图像与速度－时间图像，并会灵活运用图像解决问题．一、位移—时间图像(x－t图像)1．x－t图像：以时间t为横坐标，以位移x为纵坐标，描述位移随时间的变化规律． 2．常见的x－t图像：(1)静止：一条平行于时间轴的直线． (2)匀速直线运动：一条倾斜的直线． 3．x－t图像的斜率等于物体的速度．二、速度—时间图像(v－t图像)1．v－t图像：以时间t为横坐标，以速度v为纵坐标，描述速度随时间的变化规律． 2．v－t图像的斜率等于物体的加速度，v－t图像与时间轴所围面积表示位移．1．如图1所示，为某一质点沿直线运动的x－t图像，则质点在第1s内做________运动，1～3s内________．第1s内速度为________m/s,1～3 s内速度为______m/s,3～5s 内速度为________m/s,0～5内的位移为________．图1答案匀速直线静止 10 0 －5 02．如图2所示，为一质点沿直线运动的v－t图像，则它在0～12s内的位移x＝________m，路程s＝________m.图2答案－60 180解析 v－t图线与t轴所围图形的“面积”表示位移，0～6s内的位移x1＝v1t1＝10m/s×6 s＝60 m,6～12 s内的位移x2＝v2t2＝－20 m/s×6 s＝－120 m,0～12 s内的位移x＝x1＋x2＝－60m，路程s＝|x1|＋|x2|＝180m.一、位移—时间图像(x－t图像)1．x－t图像：以时间为横坐标，以位移为纵坐标，描述位移随时间变化情况的图像叫位移—时间图像．2．对x－t图像的理解(1)斜率：斜率的绝对值表示速度的大小；斜率的正负表示速度的方向． (2)截距：纵截距表示物体起始位置．(3)交点：交点表示两物体在同一时刻处于同一位置，即相遇． 3．几种常见的位移－时间图像(1)静止物体的x－t图像是平行于时间轴的直线，如图3直线A.图3(2)匀速直线运动的x－t图像是一条倾斜的直线，如图直线B和C，其斜率表示速度．其中B沿正方向运动，C沿负方向运动．1(3)匀变速直线运动的x－t图像：位移x＝v0t＋at2可以看出，x是t的二次函数．当v0＝02时，匀变速直线运动的x－t图像是顶点在坐标原点的一部分曲线，曲线上某点切线的斜率表示那一时刻的速度，图4中切线斜率增大，质点的速度逐渐增大．图4例1 (多选)一遥控玩具小汽车在平直路面上运动的位移—时间图像如图5所示，则下列说法错误的是( ) 图5A．前15s内汽车的位移为30m B．20s末汽车的速度为－1m/s C．前10s内汽车的加速度为3m/s2 D．前25s内汽车做单方向直线运动答案 CD解析从题图图像上可以看出前15s内汽车的位移为30m，选项A正确；图像的斜率表示速20－30度，故15～25s内汽车反向做匀速直线运动，速度为v ＝m/s＝－1 m/s，选项B正确；25－15前10s内汽车做匀速直线运动，加速度为零，10～15s内汽车静止，15～25s内汽车做反向匀速直线运动，选项C、D错误．本题选错误的，故选C、D.例2 如图6是在同一条直线上运动的A、B两质点的x －t图像，图可知( )图6A．t＝0时，A在B后面B．B质点在t2秒末追上A并在此后跑在A的前面 C．在0～t1时间内B的运动速度比A大D．A质点在0～t1时间内做加速运动，之后做匀速运动答案 B解析题图图像可知，t＝0时，B在A后面，故A错误；B质点在t2秒末追上A并在此后跑在A的前面，B正确；在0～t1时间内B的斜率小于A，故B的运动速度比A小，C错误；A质点在0～t1时间内做匀速运动，之后处于静止状态，故D错误．1．x－t图像上两点坐标之差表示对应时间内的位移Δx，即Δx＝x2－x1；Δx2．x－t图像的斜率k＝表示质点的速度；Δt3．交点坐标表示两质点同一时刻到达同一位置，即相遇．二、x－t图像与v－t图像的比较内容种类图像上某点的纵坐标图线斜率图线与时间轴所围面积 v－t图像表示瞬时速度表示加速度表示位移 x－t图像表示某一时刻的位置表示速度无意义图线与坐标轴的交点纵截距横截距表示初速度表示开始运动或速度为零的时刻表示速度相同但不表示相遇，往往是距离最大或距离最小的临界点表示初始时刻的位置表示开始运动的时刻表示相遇两图线交点坐标注意：(1)无论是v－t图像还是x－t图像都不是物体的运动轨迹． (2)v－t图像和x－t图像都只能描述直线运动，不能描述曲线运动．例3 (多选)某物体运动的v－t图像如图7所示，根据图像可知，该物体( )图7A．在0到2s末的时间内，加速度为1m/s2 B．在0到5s末的时间内，位移为10m C．在0到6s末的时间内，位移为 D．在0到6s末的时间内，位移为答案 AD Δv2解析在0到2s末的时间内物体做匀加速直线运动，加速度a＝＝m/s2＝1 m/s2，故A正Δt211确.0～5s内物体的位移等于梯形面积x1＝(×2×2＋2×2＋×1×2) m＝7m，故B错误．在2215～6s内物体的位移等于t轴下面三角形面积x2＝－(×1×1) m＝－，故0～6s内物体2的位移x＝x1＋x2＝，D正确，C错误．1．用v－t图像求位移图线与时间轴所围成的“面积”表示位移．“面积”在时间轴上方表示位移为正，在时间轴下方表示位移为负；通过的路程为时间轴上、下方“面积”绝对值之和． 2．运动图像的应用技巧(1)确认是哪种图像，v－t图像还是x－t图像． (2)理解并熟记四个对应关系．①斜率与加速度或速度对应．②纵截距与初速度或初始位置对应．③交点对应速度或位置相同．④拐点对应运动状态发生改变．例4 (多选)下列所给的图像中能反映做直线运动的物体回到初始位置的是( )答案 ACD解析 A项中，物体开始和结束时的纵坐标为0，说明物体又回到了初始位置，A正确；B项中，物体一直沿正方向运动，位移增大，故无法回到初始位置，B错误；C项中，物体第1s内的位移沿正方向，大小为2m，第2s内的位移沿负方向，大小为2m，故2s末物体回到初始位置，C正确；D 项中，物体做匀变速直线运动，2s内时物体的总位移为零，故物体回到初始位置，D正确．1.(x－t图像)图8是A、B两个质点做直线运动的位移—时间图像．则( )图8A．在运动过程中，A质点总比B质点运动得快 B．在0～t1这段时间内，两质点的位移相同 C．当t＝t1时，两质点的速度相等D．当t＝t1时，A、B两质点的加速度不相等答案 A解析位移—时间图像中，图线的斜率对应质点的速度，所以A质点的速度比B质点的速度大，A正确．位移—时间图像中，位移等于初、末时刻对应的纵坐标的坐标差，所以在0～t1这段时间内，A质点的位移大于B质点的位移，B 错误．t1时刻，两图像的斜率不同，两质点的速度不同，C 错误．两质点都做匀速直线运动，加速度都等于零，D错误．2.(v－t图像)竖直升空的火箭，其v－t图像如图9所示，图可知以下说法正确的是( )图9A．火箭在40s时速度方向发生变化B．火箭上升的最大高度为48000m C．火箭经过120s落回地面 D．火箭经过40s到达最高点答案 B解析题图v－t图像知，火箭前40s向上做匀加速直线运动，40～120s向上做匀减速直线1运动，所以A、C、D错．上升的最大高度x＝×800×120m ＝48000m，所以B对．23．(x－t图像)(多选)甲、乙两物体同时开始做直线运动，它们的位移－时间图像如图10所示，则( ) 图10A．甲物体做匀加速直线运动，乙物体做曲线运动 B．甲、乙两物体从同一地点出发 C．出发时乙在甲前x0处 D．甲、乙两物体有两次相遇答案 CD解析于图像是x－t图像，过原点的直线表示物体做匀速直线运动，所以甲做匀速直线运动，A错；甲从原点出发，乙从x0处出发，故B错，C对；题图看出，甲、乙有两个交点，故两物体有两次相遇，D对．4.(v－t图像)一质点沿x轴做直线运动，其v－t图像如图11所示．质点在t＝0时位于x＝5m处，开始沿x轴正方向运动．当t＝8s时，质点在x轴上的位置为( ) 图11A．x＝3m C．x＝9m 答案 B解析质点前4s内沿x轴正方向运动，其位移可v－t 图像中的“面积”数值表示，则对2＋4×22＋4×1应位移x1＝ m＝6 m，同理可得4～8 s内的位移(沿x轴负方向运动)x2＝－m22B．x＝8m D．x＝14m。

第14点 动力学两类基本问题与牛顿运动定律
动力学两类基本问题是指已知物体的受力情况求其运动情况和已知物体的运动情况求其受力情况，解决这两类基本问题的思路方法示意图如下：
其中受力分析是基础，牛顿第二定律和运动学公式是工具，加速度是连接力和运动的桥梁．
对点例题 某一旅游景区，建有一山坡滑草运动项目，该山坡可看成倾角θ＝30°、长L ＝72 m 的斜面．一名游客连同滑草装置总质量m ＝80 kg ，他从静止开始匀加速下滑，在时间t ＝5 s 内沿斜面滑下的位移x ＝50 m ．(不计空气阻力，取g ＝10 m/s 2，结果保留两位有效数字)问：
(1)滑草装置与草皮之间的动摩擦因数μ为多大？
(2)若滑草装置与水平地面间的动摩擦因数为0.8，则人在山坡上滑下后还能在水平地面上滑多远？
解题指导 (1)由位移公式x ＝12
a 1t 2得 a 1＝2x t 2＝2×5052 m /s 2＝4 m/s 2 则沿斜面方向，由牛顿第二定律得
mg sin θ－μN ＝ma 1
垂直斜面方向上N ＝mg cos θ
联立以上两式并代入数据，得μ＝315
≈0.12. (2)设到达坡底的速度为v ，则有v 2＝2a 1L
在水平地面上的加速度大小为a 2，且a 2＝μ′g ＝8 m/s 2
在水平地面上做匀减速直线运动，设速度减到0时水平位移为x 1
则有0－v 2＝－2a 2x 1。

《步步高》高中物理必修一篇一：步步高必修一物理第三章第1节第三章相互作用第1节重力基本相互作用1．如图1中的甲、乙表示了力的作用效果，其中图甲表示力能使物体的____________；图乙表示力能使物体的______________．像这样人们把改变物体的__________或产生________的原因，即物体与物体之间的相互作用，称做力．图12．力的图示就是把一个力的________、________和________这三要素用一条带箭头的线段准确、形象地表示出来，线段的方向表示力的________，线段的长短表示力的________，用箭尾(或箭头)表示力的________．3．由于地球______而使物体受到的力叫重力，重力的方向________，质量为m的物体所受的重力G＝______.4．物体的各部分都受到重力的作用，从效果上看，可以认为各部分受到的重力作用______于一点，这一点叫物体的重心．形状规则、质量分布均匀的物体的重心在其__________上．5．目前，人们认识到自然界中存在四种相互作用，它们分别是：________________、________、________________、______________.6．下列关于力的说法错误的是( )A．力是物体与物体之间的相互作用B．力可以只有施力物体而没有受力物体C．力是矢量，它既有大小又有方向D．力可以用带箭头的线段表示7．关于重力，下列说法中正确的是( )A．只有静止的物体才受到重力的作用B．只有做自由落体运动的物体才受到重力的作用C．重力的方向总是与物体的运动方向相同D．重力的方向总是竖直向下的8．下列关于重心的说法中，正确的是( )A．物体所受重力的等效作用点叫物体的重心B．只有在物体的重心处才受到重力的作用C．质量分布均匀、形状对称的物体的重心在其几何对称中心D．球体的重心总在球心【概念规律练】知识点一力的概念1．下列说法正确的是( )A．拳击手一拳击出，没有击中对方，这时只有施力物体，没有受力物体B．力离不开受力物体，但可以没有施力物体．例如：向上抛出的小球在上升过程中受到向上的力，但找不到施力物体C．只有相互接触的物体间才会有力的作用D．一个力必定联系着两个物体，其中任意一个物体既是受力物体，又是施力物体2．下列说法正确的是( )A．甲打乙一拳，乙感到痛，而甲未感到痛，说明甲对乙施加了力，而乙未对甲施加力B．“风吹草动”，草受到了力，但没有施力物体，说明没有施力物体的力也是存在的C．磁铁吸引铁钉时，磁铁不需要与铁钉接触，说明力可以脱离物体而存在D．网球运动员用力击球，网球受力飞出后，网球受力的施力物体不再是人知识点二力的图示和力的示意图3.图2如图2所示，物体A对物体B的压力是10 N，试画出这个力的图示和示意图．4．一个重20 N的物体沿着斜面下滑，如下图所示，关于物体所受重力的图示不正确的是()知识点三重力和重心5．关于重力的大小，下列说法中正确的是( )A．物体的重力大小总是恒定的B．同一地点，物体的重力与物体的质量成正比C．物体落向地面时，它受到的重力大于它静止时所受的重力D．物体的重力总等于它对竖直测力计的拉力6．下列说法正确的是( )A．自由下落的石块速度越来越大，说明石块所受重力越来越大B．在空中飞行的物体不受重力作用C．一抛出的石块轨迹是曲线，说明石块所受的重力方向始终在改变D．将一石块竖直向上抛出，在先上升后下降的整个过程中，石块所受重力的大小与方向都不变7．关于物体的重心，下列说法正确的是( )A．物体的重心一定在物体上B．用线竖直悬挂的物体静止时，线的方向一定通过重心C．一砖块平放、侧放或立放时，其重心在砖内的位置不变D．舞蹈演员在做各种优美的动作时，其重心在体内位置不变知识点四四种基本相互作用8．下列说法中正确的是( )A．自然界所有的相互作用力都可归纳为四种基本相互作用B．在四种基本相互作用中，万有引力是最强的C．四种基本相互作用的规律是完全独立的，不可能再统一了D．万有引力和电磁力是长程力，强相互作用和弱相互作用是短程力【方法技巧练】重心位置的确定方法9.图3如图3所示，一个被吊着的均匀球壳，其内部注满了水，在球的底部有一带阀门的细出水口．在打开阀门让水慢慢流出的过程中，球壳与其中的水的共同重心将会( )A．一直下降B．一直不变C．先下降后上升D．先上升后下降1．下列说法正确的是( )A．每个力都必有施力物体和受力物体，找不到施力物体或受力物体的力是不存在的B．网球运动员用力击球，网球受力后飞出，网球的施力物体是人C．两个力都是5 N，那么这两个力一定相同D．施力物体同时也是受力物体，受力物体同时也是施力物体2．下列说法中正确的是( )A．射出枪口的子弹，能打到很远的距离，是因为子弹离开枪口后受到一个推力的作用B．在奥运摔跤赛场上，甲用力把乙摔倒，说明甲对乙有力的作用，乙对甲没有力的作用C．只有有生命或有动力的物体才会施力，无生命或无动力的物体只会受到力，不会施力D．相互作用的任何一个物体，一定既是受力物体，也是施力物体3．下列关于力的作用效果的叙述中，错误的是( )A．物体的运动状态发生改变，则物体必定受到力的作用B．物体运动状态没有发生改变，物体也可能受到力的作用C．力的作用效果不仅取决于力的大小和方向，还与力的作用点有关D．力作用在物体上，必定同时出现形变和运动状态的改变4．下列有关力的说法正确的是( )A．竖直向上抛出的物体，物体竖直上升，是因为受到一个竖直向上的升力作用B．放在斜面上的物体会沿斜面下滑，是因为受到一个下滑力作用C．放在水中的木块会上浮，是因为受到了浮力的作用D．运动员跳远，腾空后能前进几米，是因为受到了空气的推力5．关于重心，下列说法中正确的是( )A．重心就是物体内最重的一点B．物体发生形变时，其重心位置一定不变C．物体升高时，其重心在空中的位置一定不变D．采用背越式跳高的运动员在越过横杆时，其重心位置可能在横杆之下6．下列说法正确的是( )A．用手压弹簧，手先给弹簧一个作用，弹簧压缩后再反过来给手一个作用B．运动员将垒球抛出后，垒球的运动状态仍在变化，垒球仍为受力物体，但施力物体不是运动员C．被运动员踢出的在水平草地上运动的足球受到沿运动方向的踢力的作用D．带正电的甲球吸引带负电的乙球，那么乙球也吸引甲球，但是磁铁吸引铁块，而铁块不会吸引磁铁7．如图4所示，“马踏飞燕”是汉代艺术家高度智慧、丰富想象、浪漫主义精神和高超的艺术技巧的结晶，是我国古代雕塑艺术的稀世之宝，飞奔的骏马之所以能用一只蹄稳稳地踏在飞燕上，是因为()图4A．马跑得快的缘故B．马蹄大的缘故C．马的重心在飞燕上的Q点，用与竖直方向成60°角斜向上的20 N的力把木块抵在墙壁上，试作出甲、乙两图中所给力的图示，并作出图丙中电灯所受重力和拉力的示意图．图59．物体竖直悬挂在弹簧秤下静止时，秤示数为29.4 N，则用天平测此物体质量时，示数为多少？当用弹簧秤拉着物体向上匀速运动时对物体所受的拉力而言，指出施力物体和受力物体，此时秤的示数是多少？(g取9.8 N/kg) 10．一个质量为60 kg的人，在地球上的重量为588 N，在月球上的重量为98 N．该人做摸高运动时，在地球上的触摸高度为0.5 m，那么在月球上的触摸高度为多少？第三章相互作用第1节重力基本相互作用课前预习练1．运动状态发生改变形状发生改变运动状态形变2．大小方向作用点方向大小作用点3．吸引竖直向下mg4．集中几何中心5．万有引力作用电磁相互作用强相互作用弱相互作用 6．B [力是物体与物体之间的相互作用，故一个力既有施力物体又有受力物体，B错误，其余都是正确的．]7．D8．AC [物体的各部分都受到重力作用，从效果上看，可以把物体所受的重力看做集中于一点，这一点叫物体的重心，并不是只有物体的重心处才受到重力的作用，A对，B错．质量分布均匀、形状对称的物体的重心在其几何对称中心，球体的质量分布不一定是均匀的，故球体的重心不一定在球心，C对，D错．]课堂探究练1．D [拳击手一拳击出，没有击中对方，表明拳击手对对方没有施力，没有力当然谈不上施力物体和受力物体，A错；力是相互的，受力物体受到的力必然是施力物体施加的，必须有施力物体，B错；力既可以是接触力，也可以是非接触力，例如，重力就可以存在于没有接触的物体之间，C错；所以D正确．]2．D [甲对乙施力的同时，乙对甲也施力，只不过甲的“拳头”比乙“被打的部位”——如肚子、脸部等更能承受击打罢了，所以乙感到痛而甲未感到痛，A错；“风吹草动”的施力物体是空气，B错；力不可以离开物体，磁铁对铁钉的作用是通过磁铁产生的磁场发生的，磁场离不开磁铁，故C错；网球飞出后受重力和阻力作用，施力物体是地球和空气，故D正确．] 点评①力的作用是相互的．若甲物体对乙物体施加某种力的作用，则乙物体必同时对甲物体施加相同性质的力的作用．施力物体同时也是受力物体，受力物体也必然是施力物体，这说明力是成对出现的．②力的产生和存在离不开物体．一个物体受到力的作用，一定有另外的物体施加这种作用．前者是受力物体(研究对象)，后者是施力物体，只要有力产生，就一定同时存在着受力物体和施力物体．力不能脱离物体而独立存在．分析力时，要弄清该力是谁对谁的作用．若找不到施力物体，则该力不存在．3．见解析解析画力的图示，要严格按照以下步骤进行．(1)选定标度：此题选2 mm长的线段表示2 N的力．(2)从力的作用点沿力的方向画一条线段，线段长短根据选定的标度和力的大小成正比，线段上加刻度，如上图甲所示，也可以如上图乙所示，从O 点(用O点代替B物体)竖直向下画一段五倍于标度的线段；(3)在线段上加箭头表示力的方向．画力的示意图：从作用点或从B的中心处沿力的方向画一线段，并加上箭头，表示方向，然后标明FN＝10 N即可，如上图丙所示．点评作力的图示的具体步骤：(1)选定标度，即用某一长度的线段来表示一定大小的力，选标度应根据力的大小合理选取，一般情况下线段分2～5段，不能过多也不能太少．(2)从力的作用点沿力的方向画一线段，根据选定的标度和力的大小按比例确定线段的长度，并在线段上加上刻度．(3)在线段上沿力的方向加上箭头．篇二：高中物理必修一知识点精讲[1]第一章.运动的描述考点五：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。

模块要点回眸——精讲·精析·精练18点第1点洞悉“理想化模型”内涵，理解质点概念1．“理想化模型”的四个要点(1)“理想化模型”是为了使研究的问题得以简化或为研究问题方便而进行的一种科学的抽象，实际并不存在．(2)“理想化模型”是突出问题的主要因素，忽略次要因素而建立的“物理模型”．(3)“理想化模型”是在一定程度和范围内对客观存在的复杂事物的一种近似反映．(4)引入“理想化模型”，可以使问题的处理大为简化而又不会发生大的偏差．2．质点(1)定义：用来代替物体的有质量的物质点叫做质点．(2)对质点的理解①质点是一个理想化的物理模型，尽管不是实际存在的物体，但它是实际物体的一种近似反映，是为了研究问题的方便而进行的科学抽象，它突出了事物的主要特征，抓住了主要因素，忽略了次要因素，使所研究的复杂问题得到了简化．②质点不同于几何学中的点，它具有质量，不占有空间；而几何学中的点只表示空间位置．(3)物体看成质点的条件物体的大小、形状对所研究问题的影响可以忽略不计时，可视物体为质点．如地球非常大，但地球绕太阳公转时，地球的大小与日地间距相比就变成了次要因素，我们完全可以把地球当做质点来看待；但在研究地球自转时，或者研究地球上不同区域季节的变化、昼夜长短的变化时，就不能把地球看成质点了．对点例题(多选)下列关于物体是否可以看做质点的说法正确的有()A．研究奥运游泳冠军孙杨的游泳技术时，孙杨不能看做质点B．研究飞行中的直升飞机上的螺旋桨的转动情况时，直升飞机可以看做质点C．观察航空母舰上的舰载飞机起飞时，可以把航空母舰看做质点D．在作战地图上确定航空母舰的准确位置时，可以把航空母舰看做质点解题指导研究奥运游泳冠军孙杨的游泳技术时，是有不同的动作的，所以此时的孙杨不能看做质点，所以A正确；研究直升飞机上螺旋桨的转动情况时，不可以把直升飞机看做质点，否则就无转动可言，所以B错误；观察航空母舰上的舰载飞机起飞时，航空母舰的大小不能忽略，不能看做质点，故C错误；在作战地图上确定航空母舰的准确位置时，可以把航空母舰看做质点，故D正确．答案AD误区警示在质点概念的判断中应注意以下四个方面的误区：(1)关键词错误，是“在一定条件下物体可以被看成质点”而不是“物体是质点”．(2)同一个物体在某个物理情景中可以被看成质点，而在其他的物理情景中不一定可以被看成质点．(3)物体能否被看成质点与物体的大小无关，并不是大的物体不能被看成质点而小的物体就一定能被看成质点．(4)“质点”不同于几何中的“点”，质点有质量而几何中的点没有质量．第二届夏季青年奥林匹克运动会于2014年8月在南京举行，青奥会比赛在三大场馆区的15个不同的竞赛场馆进行26个项目的比赛，在考查下列运动员的比赛成绩时，可视为质点的是()答案 A第2点区分矢量与标量，理解位移与路程1．矢量和标量(1)矢量：既有大小又有方向的物理量．如：力、速度、位移等．①矢量可以用带箭头的线段表示，线段的长度表示矢量的大小，箭头的指向表示矢量的方向．②同一直线上的矢量，可用正、负表示方向．若矢量与规定的正方向相同，则为正；若矢量与规定的正方向相反，则为负．(2)标量：只有大小没有方向的物理量．如：长度、质量、温度等．。

5力的合成[学习目标] 1.知道合力与分力的概念及力的合成的概念.2.理解平行四边形定则是一切矢量合成的普遍法则，会用平行四边形定则求合力，知道分力与合力间的大小关系.3.知道共点力的概念，会用作图法、计算法求合力．一、合力与分力力的合成1．合力与分力如果力F的作用效果与力F1和F2共同作用的效果相同，我们就称F为F1和F2的合力，F1和F2为F的分力．2．力的合成(1)定义：求几个力的合力的过程．(2)实质：力的合成是一种等效替代的方法，即用一个力去替代几个共同作用的力，替代后产生的作用效果与原来相同．3．共点力作用于物体上同一点，或者力的作用线相交于同一点的几个力．二、共点力合成的规律1．平行四边行定则：用表示两个共点力F1和F2的线段为邻边作平行四边形，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．2．求多个共点力的合力的方法先求任意两个力的合力，再求这个合力与第三个力的合力，依次进行，最终求得全部共点力的合力．3．矢量合成规律矢量既有大小又有方向，在合成时都遵循平行四边形定则．1．判断下列说法的正误．(1)合力与原来那几个力同时作用在物体上．(×)(2)合力的作用可以替代原来那几个力的作用，它与那几个力是等效替代关系．(√)(3)合力总比分力大．(×)(4)作用在一个物体上的两个力，如果大小相等，方向相反，则这两个力一定是共点力．(×)2．如图1所示，两个共点力互相垂直，F1＝8N，F2＝6N，则它们的合力F＝________N，合力与F1间的夹角θ＝________.图1答案1037°一、合力与分力的关系1．一个成年人或两个孩子均能提起同一桶水，那么该成年人用的力与两个孩子用的力的作用效果是否相同？二者能否等效替代？答案作用效果相同；两种情况下的作用效果均是把同一桶水提起来，能够等效替代．2．两个孩子共提一桶水时，要想省力，两个人拉力间的夹角应大些还是小些？为什么？答案夹角应小些．提水时两个孩子对水桶拉力的合力的大小等于一桶水所受的重力，合力不变时，两分力的大小随着两个力之间夹角的减小而减小，因此夹角越小越省力．1．合力与分力的三性2．合力与分力的大小关系两分力大小不变时，合力F随两分力夹角θ的增大而减小，随θ的减小而增大．(0°≤θ≤180°)(1)两分力同向(θ＝0°)时，合力最大，F＝F1＋F2，合力与分力同向．(2)两分力反向(θ＝180°)时，合力最小，F＝|F1－F2|，合力的方向与较大的一个分力的方向相同．(3)合力的取值范围：|F1－F2|≤F≤F1＋F2.合力可能大于某一分力，可能小于某一分力，也可能等于某一分力．例1两个力F1和F2间的夹角为θ，两个力的合力为F.以下说法正确的是()A．若F1和F2大小不变，θ角越小，合力F就越小B．合力F可能比任何一个分力都小C ．合力F 总比任何一个分力都大D ．如果夹角θ不变，F 1大小不变，只要F 2增大，合力F 就必然增大 答案 B解析 若F 1和F 2大小不变，θ角越小，合力F 越大，故A 错误；由力的合成方法可知，两个力合力的范围|F 1－F 2|≤F ≤F 1＋F 2，所以合力有可能大于任一分力，也可能小于任一分力，还可能与两个分力都相等，故B 正确，C 错误；如果夹角θ不变，F 1大小不变，F 2增大，合力可能增大，可能减小，如图所示，故D 错误．二、合力的计算方法 1．作图法(如图2所示)图22．计算法 (1)两分力共线时：①若F 1、F 2两力同向，则合力F ＝F 1＋F 2，方向与两力同向．②若F 1、F 2两力反向，则合力F ＝|F 1－F 2|，方向与两力中较大的同向． (2)两分力不共线时：可以根据平行四边形定则作出力的示意图，然后由几何关系求解对角线，其长度即为合力大小．以下为两种特殊情况：①相互垂直的两个力的合成：F ＝F 12＋F 22，F 与F 1的夹角的正切值tan α＝F 2F 1，如图3所示．图3②两个等大的力的合成：平行四边形为菱形，利用其对角线互相垂直平分的特点可解得F合＝2F cosα，如图4所示．若2α＝120°，则合力大小等于分力大小(如图5所示)．图4图5例2杨浦大桥是继南浦大桥之后又一座跨越黄浦江的我国自行设计建造的双塔双索面迭合梁斜拉桥，如图6所示．挺拔高耸的208米主塔似一把利剑直刺苍穹，塔的两侧32对钢索连接主梁，呈扇面展开，如巨型琴弦，正弹奏着巨龙腾飞的奏鸣曲．假设斜拉桥中某对钢索与竖直方向的夹角都是30°，每根钢索中的拉力都是3×104N，那么它们对塔柱形成的合力有多大？方向如何？图6答案 5.2×104N方向竖直向下解析把两根钢索的拉力看成沿钢索方向的两个分力，以它们为邻边画出一个平行四边形，其对角线就表示它们的合力．由对称性可知，合力方向一定沿塔柱竖直向下．下面用两种方法计算这个合力的大小：方法一：作图法(如图甲所示)自O点引两根有向线段OA和OB，它们跟竖直方向的夹角都为30°.取单位长度为1×104N，则OA和OB的长度都是3个单位长度．量得对角线OC长为5.2个单位长度，所以合力的大小为F＝5.2×1×104N＝5.2×104N.方法二：计算法根据这个平行四边形是一个菱形的特点，如图乙所示，连接AB，交OC于D，则AB与OC互相垂直平分，即AB垂直于OC，且AD＝DB、OD＝12OC.考虑直角三角形AOD，其∠AOD＝30°，而OD＝12OC，则有F＝2F1cos30°＝2×3×104×32N≈5.2×104N.1．作图法求合力时，各个力的图示必须采用同一标度，并且所选力的标度的比例要适当． 2．平行四边形定则是矢量运算的通用法则，适用于任何矢量的运算．针对训练1 如图7所示，两个人共同用力将一个牌匾拉上墙头．其中一人用了450N 的拉力，另一个人用了600N 的拉力，如果这两个人所用拉力的夹角是90°，求它们的合力．(已知sin53°＝0.8，cos53°＝0.6)图7答案 750N ，方向与较小拉力的夹角为53° 解析 设F 1＝450N ，F 2＝600N ，合力为F . 由于F 1与F 2间的夹角为90°，根据勾股定理，得 F ＝4502＋6002N ＝750N ，合力F 与F 1的夹角θ的正切tan θ＝F 2F 1＝600450＝43，所以θ＝53° 三、多力的合成1．合成方法：多个力的合成的基本方法仍是平行四边形定则．具体做法是先任选两个分力求出它们的合力，用求得的结果再与第三个分力求合力，直到将所有分力的合力求完． 2．三个力合力范围的确定(1)最大值：三个力方向均相同时，三力合力最大，F m ＝F 1＋F 2＋F 3. (2)最小值①若一个力在另外两个力的和与差之间，则它们的合力的最小值为零．②若一个力不在另外两个力的和与差之间，则它们的合力的最小值等于三个力中最大的力减去另外两个力．例3 如图8所示，表示五个共点力的有向线段恰分别构成正六边形的两条邻边和三条对角线．已知F1＝10N，则这五个共点力的合力大小为()图8A．0 B．30NC．60N D．90N答案 C解析先把F1、F4合成，则F14＝F3，再把F2、F5合成，则F25＝F3，由几何关系可知F3＝2F1＝20N，所以F合＝3F3＝60N.针对训练2如图9所示，在同一平面内，大小分别为1N、2N、3N、4N、5N、6N的六个力共同作用于一点，其合力大小为()图9A．0 B．1NC．2N D．3N答案 A解析先分别求1N和4N、2N和5N、3N和6N的合力，大小都为3N，且三个合力互成120°角，如图所示，根据平行四边形定则知，图中三个力的合力为零，即题中所给六个力的合力为零，故A正确，B、C、D错误．1．(合力大小与夹角的关系)关于两个大小不变的共点力F1、F2与其合力F的关系，下列说法中正确的是()A．F大小随F1、F2间夹角的增大而增大。

第13点分清“视重”与“实重”，理解“超重”与“失重”“实重”是指物体实际的重力，它不因物体的运动状态的改变而改变；“视重”是指物体对弹簧测力计的拉力或对台秤的压力，它与物体的运动状态有关．视重大于实重的现象叫做超重现象，而视重小于实重的现象叫做失重现象．对超重与失重的理解应把握以下三点：1．物体处于超重、失重和完全失重状态时，物体的重力始终存在，大小不变．2．发生超重或失重现象只取决于加速度的方向，与物体的速度方向和大小均无关．物体处于超重状态时，物体的加速度一定有竖直向上的分量；物体处于失重状态时，物体的加速度一定有竖直向下的分量．3．在完全失重状态下，平时一切由重力产生的物理现象都将完全消失，比如物体对支持它的物体无压力、摆钟停止摆动、浸在水中的物体不再受浮力、液体柱不再产生向下的压强等．靠重力才能使用的仪器将失效(如天平、液体气压计等)．对点例题如图1所示，在一升降机中，物体A置于斜面上，当升降机处于静止状态时，物体A恰好静止不动，若升降机以加速度g竖直向下做匀加速直线运动时，以下关于物体受力的说法中正确的是()图1A．物体仍然相对斜面静止，物体所受的各个力均不变B．因物体处于失重状态，所以物体不受任何力作用C．因物体处于失重状态，所以物体所受重力变为零，其他力不变D．物体处于失重状态，物体除了受到的重力不变以外，不受其他力的作用解题指导当升降机以加速度g向下做匀加速直线运动时，物体做自由落体运动，处于完全失重状态，其视重为零，因而斜面对其的作用力亦为零．答案 D技巧点拨超重和失重现象与加速度的方向有关，由加速度的方向唯一确定，而与物体运动方向无关，不要被物体的运动方向所迷惑．此外，一个恒定的加速度可以对应多种不同的运动形式，应注意考虑周全．如图2所示，A为电磁铁，C为胶木秤盘，电磁铁A和秤盘C(包括支架)的总质量为M，B 为铁片，质量为m，整个装置用轻绳悬挂于O点．当电磁铁通电，铁片被吸引加速上升的过程中，轻绳中拉力T的大小为()图2A．T＝mgB．Mg<T<(M＋m)gC．T＝(M＋m)gD．T>(M＋m)g答案 D解析以A、B、C组成的系统为研究对象，A、C静止，铁片B由静止被吸引加速上升，则系统的重心加速上升，系统处于超重状态，故轻绳的拉力为T>(M＋m)g.应选D.第14点动力学两类基本问题与牛顿运动定律动力学两类基本问题是指已知物体的受力情况求其运动情况和已知物体的运动情况求其受力情况，解决这两类基本问题的思路方法示意图如下：。

第18点解决共点力平衡问题的三个方法1．分解法物体受到几个力的作用处于平衡状态，可根据情况把某一个力按力的作用效果进行分解，则其分力和其他力在所分解的方向上满足平衡条件．2．合成法物体受到几个力的作用处于平衡状态，通过合成的方法将它们简化成两个力，这两个力满足二力平衡条件．3．正交分解法将处于平衡状态的物体所受的力分解为相互正交的两组，每一组的力都满足平衡条件．对点例题如图1所示，质量分别为m、M的两个物体系在一根通过定滑轮(质量忽略不计)的轻绳两端，M放在水平地板上，m被悬挂在空中，若将M沿水平地板向右缓慢移动少许后M仍静止，则()图1A．绳的张力变大B．M对地面的压力变大C．M所受的静摩擦力变大D．悬挂滑轮的绳的张力变大解题指导因m处于静止状态，故绳子的拉力等于m的重力，即F＝mg，绳的张力不变，故A选项错误；对M受力分析如图甲所示，把F进行正交分解可得关系式N＋F sin θ＝Mg，F cos θ＝f.当M向右移动少许后，θ变大，故N减小，f减小，故B、C选项错误；对滑轮受力分析如图乙所示，把拉物体的绳子的拉力合成得F合＝T.因F不变，两绳的夹角变小，则F合变大，故悬挂滑轮的绳的张力变大，D选项正确．答案 D规律总结处理共点力平衡问题的三种方法，要视具体问题灵活地选用，解决问题才更便捷．如图2为两种形式的吊车的示意图，OA为可绕O点转动的轻杆，重量不计，AB为缆绳，当它们吊起相同重物时，杆OA在图(a)、(b)中的受力分别为F a、F b，则下列关系正确的是()图2A．F a＝F b B．F a＜F bC．大小不确定D．F a＞F b答案 A解析分别对两种形式的结点进行受力分析．在图(a)中，F a＝2mg cos 30°＝3mg.在图(b)中，F b＝mg tan 60°＝3mg.可知F a＝F b，故A正确，B、C、D错误．。