高一物理综合复习及模拟试题粤教版知识精讲

4.5 机械能守恒定律考点精讲考点1：机械能守恒的条件1．从能量特点看：只有系统动能和势能相互转化，无其他形式能量(如内能)之间转化，则系统机械能守恒。

2．从机械能的定义看：根据动能与势能之和是否变化判断机械能是否守恒，如一个物体沿水平方向匀速运动时，动能和势能之和不变，机械能守恒；但沿竖直方向匀速运动时，动能不变，势能变化，机械能不守恒。

3．从做功特点看：只有重力和系统内的弹力做功。

【例1】(多选)如图，物体m机械能守恒的是(均不计空气阻力)()【答案】CD【解析】物块沿固定斜面匀速下滑，在斜面上物块受力平衡，重力沿斜面向下的分力与摩擦力平衡，摩擦力做负功，机械能减少；物块在力F作用下沿固定光滑斜面上滑时，力F做正功，机械能增加；小球沿光滑半圆形固定轨道下滑，只有重力做功，小球机械能守恒；用细线拴住小球绕O点来回摆动，只有重力做功，小球机械能守恒，选项C、D符合题意。

【技巧与方法】判断机械能是否守恒应注意的问题1．合外力为零是物体处于平衡状态的条件。

物体受到的合外力为零时，它一定处于匀速运动状态或静止状态，但它的机械能不一定守恒。

2．合外力做功为零是物体动能守恒的条件。

合外力对物体不做功，它的动能一定不变，但它的机械能不一定守恒。

3．只有重力做功或系统内弹力做功是机械能守恒的条件。

只有重力对物体做功时，物体的机械能一定守恒；只有重力或系统内弹力做功时，系统的机械能一定守恒。

【针对训练】1．如图所示，下列说法正确的是(所有情况均不计摩擦、空气阻力以及滑轮质量) ()A．甲图中，火箭升空的过程中，若匀速升空则机械能守恒，若加速升空则机械能不守恒B．乙图中，物块在外力F的作用下匀速上滑，物块的机械能守恒C．丙图中，物块A以一定的初速度将弹簧压缩的过程中，物块A的机械能守恒D．丁图中，物块A加速下落、物块B加速上升的过程中，A、B系统机械能守恒【答案】D【解析】甲图中，不论是匀速还是加速，由于推力对火箭做功，火箭的机械能不守恒，是增加的，故A 错误；乙图中，物块匀速上滑，动能不变，重力势能增加，则机械能必定增加，故B错误；丙图中，在物块A压缩弹簧的过程中，弹簧和物块A组成的系统只有重力和弹力做功，系统机械能守恒，由于弹性势能增加，则A的机械能减小，故C错误；丁图中，对A、B组成的系统，不计空气阻力，只有重力做功，A、B组成的系统机械能守恒，故D正确。

第2课 时间和位移一、学习目标1、知道时间和时刻的概念以及它们之间的区别和联系。

2、理解位移的概念以及它与路程的区别。

3、初步了解矢量和标量。

二、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。

三、难点位移的概念及其理解。

一．时间与时刻1、时刻和时间既有联系又有区别：在表示时间的数轴上，时刻用点表示；时间间隔用线段表示。

思考“前2秒”、“最后2秒”、“2秒末”、“第3秒”分别表示时刻还是时间？时间和时刻的关系：用t1和t2分别表示先后两个时刻，表示两个时刻之间的时间，则有公式 练习1关于时间和时刻，下列说法中不正确的是（ ）A 、物体在5s 时指的是物体在5s 末时，指的是时刻B 、物体在5s 内指的是物体在4s 末到5s 末这1s 的时间C 、物体在第5s 内指的是物体在4s 末到5s 末这1s 的时间D 、第4s 末就是第5s 初，指的是时刻t ∆12t t t -=∆二、路程和位移1、路程：是用来描述物体运动轨迹的长度的物理量2、位移：是用来描述物体位置变化的物理量3、位移的表示方法:从物体运动的起点指向运动的终点的有向线段，线段箭头的指向表示位移的方向，线段的长度表示位移的大小。

*位移的图象表示方法:由初位置指向末位置的有向线段.4、位移和路程的异同:(1).路程与质点的运动轨迹有关,位移的大小则取决于初位置和末位置的位置变化.(2).路程和位移的大小一般是不相等的.只有质点做单向直线运动时,路程才和位移的大小相等.(3).路程只有大小,没有方向，是标量.位移既有大小又有方向，是矢量.三、矢量和标量1、矢量:既有大小又有方向的量2、标量:只有大小没有方向的量3、标量可以直接相加减,运算符合算术运算法则;矢量不可以直接相加减.练习2关于路程和位移，下列说法不正确的是（）A、质点的位移是矢量，路程是标量B、质点通过的路程不等，但位移可能相同C、质点通过的路程不为零，但位移可能为零D、质点做直线运动且运动方向始终不变时，那么它通过的路程就是位移总结：标量和矢量不能相等，不能说矢量就是标量只能说：通过的路程等于位移的大小练习3下列关于路程和位移的说法中，正确的是（）A、沿直线运动的物体，位移大小和路程是相等的B、质点运动位移的大小可能大于其运动的路程C、位移描述物体相对位置的变化，路程描述物体运动路径的长短D、位移描述直线运动，路程描述曲线运动练习41.小球从距地面5m高处落下，碰到地面反弹后，在距地面2m高处被接住，则小球从高处落下到被接住这一过程中通过的路程和位移的大小分别是（）A、7m、7mB、5m、2mC、5m、3mD、7m、3m2.如图所示，物体沿两个半径为R的半圆弧由A运动到C，则它的位移和路程分别是（）A、0，0B、4R、向西，2πRC、4πR、向东，4RD、4R向东，2πR3.一质点在x轴上运动，各时刻的位置坐标如下表所示，该质点开始运动后，❖第（）秒内的位移最大？❖（）秒内的路程最大？❖（）秒内位移最大？结果的正(或负)表示位移的方向与选定的正方向相同(反).练习（双选）4.关于时间与时刻，下列说法正确的是（）A.作息时间表上标出上午8:00开始上课，这里的8:00指的是时间B.上午第一节课从8:00到8:45，这里指的是时间C.电台报时时说：“现在是北京时间8点整”，这里实际上指的是时刻D.在有些情况下，时间就是时刻，时刻就是时间一、单项选择题1.关于质点的位移和路程，下列说法中正确的是( )A.位移是矢量，位移的方向即质点运动的方向B.位移的大小不会比路程大C.路程是标量，即位移的大小D.当质点作直线运动时，路程等于位移的大小2.以下的计时数据中指时间间隔的是（）A．中国于2008年9月25日21：10点火发射神舟七号载人飞船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l10m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3.路程与位移的根本区别在于（）A.路程是标量，位移是矢量B.给定初末位置，路程有无数种可能，位移只有两种可能C.路程总是大于或等于位移的大小D.路程描述了物体位置移动径迹的长度，位移描述了物体位置移动的方向和距离4．体育课上老师教大家拍球，球从1.5m高处落下，又被地板弹回，在离地1m处被接住．则球通过的路程和位移的大小分别是（）A．2.5m，2.5m B．2.5m，0.5mC．1.5m，1m D．1.5m，0.5m二、双项选择题5.下列描述中指时间的是（）A. 我昨晚熬夜学习了，直到凌晨1点15分才休息B.第十一届全国人大第二次会议于2009年3月5日在人民大会堂开幕C.第十一届全国人大第二次会议会期8天半D. 2009年4月6日9时32分，意大利中部发生6.3级地震6.下列关于时刻和时间间隔的理解，哪些是正确的？（）A．时刻就是一段很短的时间间隔B．不同时刻反映的是不同事件发生的顺序先后C．时间间隔确切地说就是两个时刻之间的间隔，反映的是某一事件发生的持续程度D．时间间隔是无数时刻的总和第二节练习1：B练习2：D练习3：C练习4：D D 2 5 4 B双选：BC1.B 提示：位移是从初位置到末位置的有向线段，只取决于初、末位置，是矢量，线段的长度表示位移的大小，线段的方向表示位移的方向，与物体运动的方向不一定相同；路程是物体运动轨迹的长度，取决于物体实际运动的路径，只有大小而没有方向，是标量。

4.3 势能 专题考点精讲考点1：重力做功与重力势能1．重力势能的三个性质 (1)重力势能的相对性由于重力势能表达式为E p ＝mgh ，高度h 的相对性决定了重力势能具有相对性。

对于同一物体，选取不同的水平面作为零势能面，其重力势能具有不同的数值，即重力势能的大小与零势能面的选取有关。

(2)重力势能变化的绝对性物体在两个高度不同的位置时，由于高度差一定，重力势能之差也是一定的，即物体的重力势能的变化与参考平面的选取无关。

(3)重力势能的系统性重力是地球对物体吸引而产生的，如果没有地球对物体的吸引，就不会有重力，也不存在重力势能，所以重力势能是这个系统共同具有的，平时所说的“物体”的重力势能只是一种简化的说法。

2．重力做功与重力势能的区别和联系小球一个向下的速度让小球向下运动，O 点正下方D 处有一光滑钉子，小球运动到B 处时会以D 为圆心做圆周运动，并经过C 点，若已知OD ＝23l ，则小球由A 点运动到C 点的过程中，重力做功为多少？重力势能减少了多少？【分析】(1)重力做功只与初末位置的高度差有关。

(2)由W G ＝－ΔE p 分析重力势能变化。

【解析】 从A 点运动到C 点，小球下落的高度为h ＝13l故重力做功W G ＝mgh ＝13mgl重力势能的变化量ΔE p ＝－W G ＝－13mgl负号表示小球的重力势能减少了。

【技巧与方法】重力做功与重力势能变化的关系：W G ＝E p1－E p2＝－ΔE p ，即重力势能变化多少是由重力做功的多少唯一量度的，与物体除重力外是否还受其他力作用以及除重力做功外是否还有其他力做功等因素均无关。

【针对训练】训练角度1 重力做功的特点1.如图所示，质量为m 的小球从高为h 处的斜面上的A 点滚下经过水平面BC 后，再滚上另一斜面，当它到达h4的D 点时，速度为零，在这个过程中，重力做功为( )A ．mgh 4B ．3mgh4C ．mghD ．0【答案】B【解析】 解法一：分段法 小球由A →B ，重力做正功W 1＝mgh 小球由B →C ，重力做功为0， 小球由C →D ，重力做负功W 2＝－mg ·h4故小球由A →D 全过程中重力做功 W G ＝W 1＋W 2＝mg ⎝⎛⎭⎫h －h 4＝34mgh 。

高一物理综合复习与模拟试题粤教版【本讲教育信息】一. 教学内容：综合复习与模拟试题二. 知识要点：〔一〕描述运动的物理量1、机械运动：一物体相对于另一物体位置的改变，包括平动，转动和振动等运动形式。

2、参照系为了描述物体的运动而假想为不动的物体叫参照系。

对同一运动的物体选不同的参照系，运动形式往往不同，参照系的选取原如此上是任意的，视问题的方便而定。

一般选取大地为参照系，物理问题中不指明时常认为参照系为大地。

3、质点用来代替物体的有质量的点叫质点，它是一个从实物中抽象出来的理想化模型，是为了方便研究物体运动而引入的。

实际问题中如果物体的大小和线度对研究物体的运动所起的作用很小或无影响，就可以将物体简化为质点。

4、位移和路程是指从始位置指向末位置的有向线段。

位移是矢量，大小为有向线段的长度，方向由初位置指向末位置，路程为物体运动轨迹的长度，是标量。

位移的大小一般不等于路程，只有物体做单方向的直线运动时，位移的大小才等于路程。

5、速度用来描述物体运动快慢和方向的物理量，是矢量。

〔1〕平均速度：位移与通过这段位移所用时间的比值叫这段时间内的平均速度。

其定义公式为ts v =，平均速度是矢量，其方向为这段时间内位移的方向。

同一物体在运动过程中，取不同的时间阶段，其平均速度一般是不同的。

〔2〕平均速率：路程与时间的比值叫平均速率，是标量，平均速率一般不等于平均速度的大小。

〔3〕瞬时速度：运动物体在某一时刻〔或经过某一位置〕的速度，方向沿轨迹的切线方向，是矢量。

它是对变速运动的准确描述。

〔4〕瞬时速率：瞬时速度的大小叫瞬时速率，是标量。

6、加速度 用来描述速度变化快慢和方向的物理量，是速度变化量和所用时间的比值，tv v t v a 0t -=∆∆=，加速度为矢量，其方向与速度变化量的方向一致，大小等于速度的变化率。

7、时间与时刻时刻是指某一瞬间，在时间轴上用一个点表示，对应物体的位置、速度、动量、功能等状态量；时间是两个时刻之间的间隔，在时间轴上用一段距离表示，对应物体的位移、路程、冲量、功等过程量。

2014-2015年度高一物理同步提高上学期课程(粤教版)1目录第1讲运动与时空的建立 (4)第2讲匀变速直线运动及相关描述 (5)第3讲直线运动的一题多解 (6)第4讲运动中的条件限制 (8)第5讲自由落体运动 (9)第6讲打点计时器实验 (11)第7讲运动学中的实际应用问题 (13)第8讲受力分析之重弹摩 (15)第9讲力的合成 (17)第10讲力的分解 (19)第11讲牛顿第一定律 (21)第12讲牛顿第二定律 (22)第13讲作用力与反作用力（牛顿第三定律） (24)第14讲弹簧分析 (27)第15讲受力分析与状态分析的结合 (28)第16讲传送带问题 (30)第17讲超重与失重 (32)第18讲模块综合重难点串讲（上） (34)第19讲模块综合重难点串讲（下） (35)讲义参考答案 (37)234第1讲 运动与时空的建立主要考点梳理1、 位移相对于质点、坐标系、参考系、时间等概念，位移和速度这两个概念要相对更难理解。

其实核心问题在于高中物理引入了矢量，位移不只是强调了矢量的方向性，更在于位移关注物体运动过程中位置的变化。

2、平均速度、平均速率速度在我们印象中是用来描述物体运动快慢的物理量，但在高中，我们正确的理解应该是位置变化的快慢，在sv t这个式子中，s 表示的是位移而不再是路程。

这就是我们常说的平均速度，而我们大家熟悉的用物体实际经过的轨迹长短与时间的比值表述的物理量真正的名称应该叫平均速率。

金题精讲题一：测量员是这样利用回声测距离的，他站在平行峭壁间某一位置鸣枪，经过1s 第一次听到回声，又过0.5s 再次听到回声，已知声速为340m/s ，则两峭壁间的距离为 m 。

题二：一人看到闪电12.3s 后又听到雷声，已知空气中声速约为330m/s~340m/s ，光速为3×108m/s,于是他用12.3s 除以3很快估算出闪电发生的位置离他大约4.1km ，这种方法对吗?题三：图示为高速摄影机拍摄到的子弹穿过苹果瞬间的照片。

例1　如图1所示，在半径为R 的铅球中挖出一个球形空穴，空穴直径为R 且与铅球相切，并通过铅球的球心．在未挖出空穴前铅球质量为M .求挖出空穴后的铅球与距铅球球心距离为d 、质量为m 的小球(可视为质点)间的万有引力大小．图1思路分析　由于题目中没有告知距离d 与球的半径R 之间的关系，因此不能把挖出球形空穴后的铅球看成质点，故不能直接利用万有引力定律来计算引力的大小．但是，可以用填补法求解，即先把挖去的部分“补”上，使其成为半径为R 的完整球体，再根据万有引力定律，分别计算出半径为R 的球体和补上的球体对小球的万有引力，最后两引力相减即可得到答案．解析　设挖出空穴前铅球与小球间的万有引力为F 1，挖出的球形实体(由球体的体积公式易知质量为，这里不再具体计算)与小球间的万有引力为F 2，铅球剩余部分与小球间的万有引M 8力为F ，则有F 1＝F ＋F 2根据万有引力定律可得F 1＝G ，F 2＝G Mm d 2Mm 8(d －R 2)2故挖出空穴后的铅球与小球间的万有引力为F ＝F 1－F 2＝G －G ＝.Mm d 2Mm 8(d －R 2)2GMm (7d 2－8dR ＋2R 2)2d 2(2d －R )2答案　GMm (7d 2－8dR ＋2R 2)2d 2(2d －R )2点评　运用“填补法”解题的关键是紧扣万有引力定律的适用条件，先填补，后运算．运用“填补法”解题的过程主要体现了等效的思想．类平抛运动的处理(1)受力特点物体所受合力为恒力，且与初速度的方向垂直．(2)运动特点在初速度v 0方向做匀速直线运动，在合外力方向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(即沿合力方向)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．(4)考查特点①类平抛运动是对平抛运动研究方法的迁移，是高考命题的热点问题．②高考考查该类问题常综合机械能守恒、动能定理等知识，以电场或复合场为背景考查学生运用所学知识处理综合问题的能力．例2　如图2所示的光滑斜面长为l ，宽为b ，倾角为θ，一物块(可看成质点)沿斜面左上方顶点P 水平射入，恰好从底端Q 点离开斜面，试求：(重力加速度为g )图2(1)物块由P 运动到Q 所用的时间t ；(2)物块由P 点水平射入时的初速度v 0的大小；(3)物块离开Q 点时速度的大小v .解析　(1)沿斜面向下有mg sin θ＝ma ，l ＝at 212联立解得t ＝.2l g sin θ(2)沿水平方向有b ＝v 0t ，v 0＝＝b b t g sin θ2l(3)物块离开Q 点时的速度大小v ＝＝.v 02＋(at )2(b 2＋4l 2)g sin θ2l答案　(1)　(2)b (3)2l g sin θg sin θ2l (b 2＋4l 2)g sin θ2l。

1．轻杆、轻绳和轻弹簧的模型问题轻杆轻绳轻弹簧模型图示形变特点只能发生微小形变柔软，只能发生微小形变，各处张力大小相等既可伸长，也可压缩，各处弹力大小相等模型特点方向特点不一定沿杆，可以是任意方向只能沿绳，指向绳收缩的方向沿弹簧轴线与形变方向相反作用效果特点可以提供拉力、支持力只能提供拉力可以提供拉力、支持力模型特点大小突变特点可以发生突变可以发生突变一般不能发生突变解决三种模型问题时应注意的事项：(1)轻杆、轻绳、轻弹簧都是忽略质量的理想化模型．(2)分析轻杆上的弹力时必须结合物体的运动状态．(3)讨论轻弹簧上的弹力时应明确弹簧处于伸长还是压缩状态．例1　如图1所示，光滑滑轮本身的质量可忽略不计，滑轮轴O 安在一根轻木杆上，一根轻绳AB 绕过滑轮，A 端固定在墙上，且A 端与滑轮之间的轻绳保持水平，B 端挂一个重物，木杆与竖直方向的夹角为θ＝45°，系统保持平衡．若保持滑轮的位置不变，改变夹角θ的大小，则滑轮受到木杆的弹力大小的变化情况是( )图1A．只有θ变小，弹力才变大B．只有θ变大，弹力才变大C．无论θ变大还是变小，弹力都变大D．无论θ变大还是变小，弹力都不变解析　无论θ变大还是变小，水平段轻绳和竖直段轻绳中的拉力不变，所以这两个力的合力不变，合力与木杆对滑轮的弹力平衡，故滑轮受到木杆的弹力不变，故D正确．答案　D例2　如图2所示，水平轻杆的一端固定在墙上，轻绳与竖直方向的夹角为37°，小球的重力为12 N，轻绳的拉力为10 N，水平轻弹簧的弹力为9 N，小球处于静止状态，求轻杆对小球的作用力．(取sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)图2解析　设轻杆的弹力大小为F，与水平方向的夹角为α.(1)弹簧向左拉小球时，小球受力如图甲所示．由平衡条件知：F cos α＋F T sin 37°＝F弹F sin α＋F T cos 37°＝G代入数据解得：F＝5 N，α＝53°即杆对小球的作用力大小为5 N，方向与水平方向成53°角斜向右上方．(2)弹簧向右推小球时，小球受力如图乙所示：由平衡条件得：F cos α＋F T sin 37°＋F 弹＝0F sin α＋F T cos 37°＝G代入数据解得：F ＝15.5 N ，α＝π－arctan .415即杆对小球的作用力大小为15.5 N ，方向与水平方向成π－arctan斜向左上方．415答案　见解析2．轻绳套轻环的动态平衡模型物理的学习特别强调分析、推理和建模能力的培养，特别是对于题目隐含条件的挖掘，找到解决问题的突破口，此称为破题能力．在本章有一类典型的共点力平衡问题，即轻绳套光滑轻环的动态平衡分析问题，如图3所示．图3绳上套的是光滑轻环，作用在绳上形成“活结”，此时绳上的拉力处处相等，平衡时与水平面所成夹角相等，即α＝β.当动点P 移至P ′时，绳长保持不变，夹角α＝β也保持不变，Q 移至Q ′，这与绳“死结”模型截然不同．此类问题破题关键有两点：(1)不计轻环与绳间的摩擦时，左右两段绳中张力相等，左右两段绳与竖直方向的夹角也相等．(2)总绳长度不变时，sin θ＝，绳中张力和绳与竖直方向的夹角θ随两悬点水平距离d 的变d l 化而变化．例3　如图4所示为建筑工地一个小型起重机起吊重物的示意图．一根轻绳跨过光滑的动滑轮，轻绳的一端系在位置A 处，动滑轮的下端挂上重物，轻绳的另一端挂在起重机的吊钩C 处，起吊重物前，重物处于静止状态．起吊重物过程是这样的：先让吊钩从位置C 竖直向上缓慢地移动到位置B ，然后再让吊钩从位置B 水平向右缓慢地移动到D ，最后把重物卸在某一个位置．则关于轻绳上的拉力大小变化情况，下列说法正确的是( )图4A ．吊钩从C 向B 移动过程中，轻绳上的拉力不变B ．吊钩从B 向D 移动过程中，轻绳上的拉力变小C ．吊钩从C 向B 移动过程中，轻绳上的拉力变大D ．吊钩从B 向D 移动过程中，轻绳上的拉力不变解析　由C 到B 时，两绳夹角不变，由滑轮受力平衡知，绳子拉力不变，由B 到D 时，两绳夹角θ增大，由滑轮受力平衡得2F T cos ＝mg ，绳子拉力变大．故A 正确．θ2答案　A例4　(2018·山东省济南一中期中)如图5，竖直放置的П形支架上，一根不可伸长的轻绳通过轻质滑轮悬挂一重物G ，现将轻绳的一端固定于支架上的A 点，另一端从与A 点等高的B 点沿支架缓慢地向C 点移动，则绳中拉力大小变化的情况是( )图5A ．先变小后变大B ．先不变后变小C ．先不变后变大D ．先变大后变小解析　当轻绳从B 端移动到直杆的最上端的过程中，设两绳的夹角为2α，绳子总长为L ，两直杆间的距离为s ，由数学知识得到sin α＝，L 、s 不变，则α保持不变．s L再根据平衡条件可知，两绳的拉力F 保持不变．当轻绳的右端从直杆的最右上端移动到C 时，设两绳的夹角为2θ.以滑轮为研究对象，分析受力情况，作出力的示意图如图所示．根据平衡条件得2F cos θ＝mg得到绳子的拉力F＝mg2cos θ所以在当轻绳的右端从直杆的最右上端移动到C的过程中，θ减小，cos θ增大，则F变小，所以B正确．答案　B。