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  • 2022-07-27 发布

人教版高中物理必修一复习资料全套带答案解析

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最新人教版高中物理必修一复习资料全套带答案解析[重点归纳重点名称重要指数重点1质点、参考系、坐标系、吋间和位移★★★重点2运动快慢的描述-速度★★★★重点3速度变化快慢的描述■■加速度★★★★重点1:质点、参考系、坐标系、时间和位移。【要点解读】1.质点(1)定义:研究物体的运动时,在某特定情况下,可以不考虑物体的大小和形状,把它简化为一个有质量的物质点,这样的点称为质点。(2)把物体看成质点的条件:物体的大小和形状等因素不影响问题的研究时,就可以把物体看成质点。2.参考系定义:要描述一个物体的运动,就必须选择另外一个物体作参考,这个用来作参考的物体就叫做参考系。选取原则:(1)研究物体的运动时,参考系的选取是任意的,一般根据研究问题的方便来选取。(2)在研究地面上物体的运动时,通常把地面或者相对于地面静止不动的其他物体作为参考系。3.建立坐标系的目的:定量地描述物体的位置及位置的变化。建立坐标系的方法:(1)建立何种坐标系要针对物体是在直线上、平面内,还是空I'可屮运动而定。(2)建立坐标系时应明确坐标原点、正方向及单位长度,标明坐标单位。4.时刻:表示某一瞬间,在时间轴上用点表示。时间间隔:表示某一过程,在时间轴上用线段表示。5.路程:路程指的是物体运动时经过的轨迹的长度,没有方向,是标量。位移:(1)物理意义:表示物体(质点)位置变化的物理量。\n(2)定义:从初位置到末位置的一条有向线段。(3)大小:初、末位置I'可有向线段的长度。(4)方向:由初位置指向末位置。【考向1】对质点的理解【例题】下列说法正确的是()A.研究地球自转时地球可以看成质点B.研究足球运动员的发球技术时足球可以看成质点C.质量很小的物体都可看成质点D.不论物体的质量多大,只要物体的大小形状对研究的问题影响可忽略不计,就可以看成质点【答案】D【解析】A、研究地球自*专时,地球的大小和形状不可以忽略,故不可以看成质点,故A错误.B、研究足球运动员的发球技术时,足球的形状和大小不能忽略,不能看成质点、,故B错误.C、质量很小的物体,若形状和犬小在研究的问题中不能忽略,不能看成质点,故C错误.D、不论物体的质量多犬,只要物体的大小形状对研究的问题影响可忽略不计,就可以看成质点,故D正确,故选D・考点:考查质点的条件.【名师点睛】解决本题的关键掌握物体能否看成质点的条件,关键看物体的形状和大小在所研究的问题中能否忽略.【考向2]路程和位移【例题】一辆轿车从超市出发,向东行驶了300m到达电影院,继续行驶了150m到达度假村,又向西行驶了950m到达聘物馆,最后回到超市.如图所示,以超市所在的位置为原点,以向东的方向为正方向,用1个单位长度表示100m,在直线坐标系上表示岀了超市、电影院、度假村和博物馆的位置,则下列说法正确的是A.轿车全程的位移为1400mB.轿车全程的路稈为1400mC・轿车从电影院经度假村到博物馆的过程川位移为-800mD.轿车从电影院经度假村到博物馆的过程小路程为1100m【答案】CD【解析】位移的大小等于首末位置的距离,由于出门位置都在超市,则轿车全程的位移x=0,故A错误;路程的大小等于运动轨迹的长度,则轿车全程的路程为s=300+150+950+500=1900m,故B错误;轿车从电影院经度假村到博物馆的过程屮位移*二500・300二800m,故C正确;轿车从电影院经度假村到博物馆的过程中路程./=150+950=1100m,故D正确,故选CD。考点:路程和位移【名师点睛】解决木题的关键知道路程和位移的区别,知道路程是标量,位移是矢暈,位移的人小等于首末位置的距离,路程的大小等于运动轨迹的长度。\n重点2:运动快慢的描述•速度【要点解读】1.速度(1)定义:速度"等于位移和发生这段位移所用时间的比值。Ay(2)定义式:v=—A/(3)单位:国际单位制中是米每秒(m/s或m*s_l),常用单位还有千米每小吋(km/h)、厘米每秒(cm/s)等。(4)物理意义:速度是表示物体运动快慢的物理量,速度越大,表示物体运动的越快,其位置变化也越快。(5)矢量性:速度是矢量,不但有大小,而且也有方向,速度的方向就是物体运动的方向。2.平均速度(1)定义:在变速直线运动中,位移心跟发生这段位移所用时间的比值叫做变速直线运动的平均速度。(2)公式:v=—(3)物理意义:粗略地描述物体运动的快慢。3.瞬时速度(1)定义:物体在某一时刻(或经过某一位置)的速度叫做瞬时速度。(2)物理意义:精确地描述物体运动的快慢。(3)瞬时速度和平均速度的关系:如果时间"非常小时,就可以认为平均速度尸万表示的是物体在时刻/的瞬时速度。(4)初屮学到的匀速直线运动,就是瞬时速度保持不变的运动。【考向1】平均速度和平均速率【例题】如图所示是三个质点力、B、C的轨迹,三个质点同时从N点出发,同时到达M点,下列说法正确的是()①三个质点从N到M的平均速度相同②三个质点从N到M的平均速率相同③到达M点时A的瞬时速率最大④从N到M过程中,/的平均速率最大A.①④B.①②C.②④D.①③【答案】A【解析】三个质点同时从N点出发,同时到达M点,说明运动时间相同;①平均速度等于位移与时间的比值,由于位移与时间都相等,故平均速度相同,故①正确:②平均速率等于路程与时间的比值,由于\n时间相等,路程不等,故平均速率不相等,故②错误;③虽然时间相等,但A到达M点时A的瞬时速率无法比较,故③错误;②平均速率等于路程与时间的比值,由于时间相等,A的路程最大,故A的平均速率最大,故④正确;故选A。【名师点睛】本题关键要明确平均速度与平均速率的区别,平均速度是位移与时间的比值,是矢量;而平均速率是路程与时间的比值,是标量。【考向2】平均速度和瞬时速度【例题】小球从靠近竖直砖墙的某位置由静止释放,用频闪方法拍摄的小球位置如图屮1、2、3和4所示。己知连续两次闪光的时间间隔均为每块砖的厚度为市此可知小球A.下落过程中的加速度大小约为宗B.经过位置3时的瞬时速度大小约为2gTC.经过位置4时的瞬时速度大小约为亦°从位置I到4过程中的平均速度大小约为石【答案】C【解析】根据△x=d=af^f下落过程中的加速度a=*,故A错误.经过位置3的瞬时速度等于2、4段的平均速度,则v=—,故B错误.根据速度时间公式得,通过位置4的瞬时速度v=v^aT=—f故C正确.从位置I到4过程屮的平均速度大小尸等今,故D错误。重点3:速度变化快慢的描述••加速度【要点解读】1.定义:加速度是速度的变化与发生这一变化所用时间的比值。用a表示。2.定义式:a=—3.单位:在国际单位制中为米每二次方秒,符号是或ms'24.物理意义:表示运动物体速度变化快慢的物理量;加速度在数值上等于单位时间内速度的变化量。【考向1]对加速度基本概念的理解【例题】1某物体做匀变速直线运动,加速度大小为6m/s2,那么在任意Is内()\nA.此物体的末速度一定等于初速度的6倍B.此物体任意1s的初速度与前1s末的速度相等C.此物体在每1s内的速度变化大小为6m/sD.此物体在任意1s内的末速度比初速度大6m/s【答案】BCD【解析】根据加速度的概念可知,在任意1s内,此物体的末速度一定比初速度^6妣,选项A错误,D正确;此物体任Sis的初速度与前1s末的速度相等,选项B正确:根据Au=少可知,此物体在每1$内的速度变化大小为6吸,选项C正确;故选ECD。【名师点睛】正确理解加速度的含义,熟悉时间与时刻的联系是解决本题的关键,注意匀变速直线运动包括匀加速直线运动和匀减速直线运动。【考向2】加速度和速度的关系【例题】下列描述的运动屮,可能存在的是()①速度变化很大,加速度却很小②速度方向为正,加速度方向为负③速度变化的方向为正,加速度方向为负④速度变化越來越快,加速度越來越小A.①②B.①③C.②③D.②④【答案】A【解析】加速度是描述物体速度变化快慢的物理量,速度变化很大,若时I'可更长,则加速度可能很小,故①正确;加速度的方向和速度变化方向相同,与速度方向无关,故②正确,③错误;加速度是描述物体速度变化快慢的物理暈,速度变化越来越快,加速度一定越来越大,故④错误;根据以上分析可知A正确;故选Ao【名师点睛】加速度与速度的关系是初学运动学的同学心屮的一个难点,要注意加速度采用的是比值定义法,加速度与速度、速度的变化及吋间都无关。創[难点归纳]川\n难点名称难度指数难点1知道时间间隔和时刻的区别与联系★★★难点2知道速度、速度改变量与加速度的区别★★★★难点3%—广图彖的应用★★★★★难点1:知道时间间隔和时刻的区别与联系【要点解读】1.区别与联系时间间隔时刻区别物理意义时间间隔是事物运动、发展、变化所经历的过程长短的量度时刻是事物运动、发展、变化过程所经历的各个状态先后顺序的标志吋间轴上的表示方法时间轴上的一段线段表示一段时间间隔吋问轴上的点表示一个吋刻表示方法“3秒内”、“前3秒内”、“后3秒内”、“第1秒内”、“第1秒到第3秒”等均指时间间隔“3秒末”、“笫3秒末"、“第4秒初”、“八点半''等均指时刻联系两个时刻的间隔即为一段时间间隔,时间间隔是一系列连续时刻的积累过程,时间间隔能展示运动的一个过程,好比是一段录像;时刻可以显示运动的一瞬间,好比是一张照片2.在时间轴上的标示:各时间间隔与时刻如图所示:第4s内第J*末第叫s初ZAS▼▼01234tnt几+1〃SJ/前2s内第6s初第几$末【考向1]时间和时刻在实际生活中的应用【例题】下列计时数据指时间的是()A.北京时间8月6日07:00巴西里约奥运会正式开幕B.2016年法国欧洲杯决赛于北京时间7月11日03:00开赛C.国际田径室内赛纽约站男子60米比赛中,中国短跑名将苏炳添以6秒62夺得银牌\nA.据新华社消息,6月12口23时30分,我国在西昌卫星发射中心用长征三号丙运载火箭,成功发射了笫二十三颗北斗导航卫星【答案】C【解析】北京时间8月6日07:00巴西里约奥运会正式幵慕厂:8月6日07:(XT是时刻,选项A错误;2016年法国欧洲杯决塞于北京时间7月11日03:00开赛厂7月11日0矢00”是时刻,选项E错误;国际田径室內寒纽约站男子60米比塞中,中国短跑名将苏炳添以6秒62夺得银牌,“6秒62"是时间,选项C正确:据新华社消息,6月12023时30分,我国在西昌卫星发射中心用长征三号丙运载火箭,成功发射了第二十三颗北斗导航卫星,飞月12日23时30分^是时刻,选项D错误;故选C.【名师点睛】时刻具有瞬时性的特点,是变化中的某一瞬间通常与物体的状态相对应;时间间隔具有连续性的特点,与某一过程相对应。【考向2】时间和时刻的区别【例题】下列计时数据屮表示时间间隔的是()A.《爸爸去哪儿》每周六晚8点播出B.“嫦娥”三号于北京时间2013年12月2Fl1点30分在西昌卫星发射屮心成功发射C.第六届东亚运动会女子100米自由泳决赛中,中国选手唐奕以54秒66的成绩夺得冠军D.第29届奥运会于2008年8月8日20时8分在北京开幕【答案】C【解析】上述各选项中只有“54秒66"表示的是吋间间隔,故选项C正确。难点2:知道速度、速度改变量与加速度的区别【要点解读】速度区速度变化量心和加速度Q的比较:项目比较X.速度U速度变化量速度变化率a定义位移与所用时间的比值末速度与初速度的差值速度变化量与吋间的比值表达式Av=V2—V]a=~^t单位m/sm/sm/s2【考向1】加速度与速度的关系【例题】下列描述的运动屮,可能存在的是()①速度变化很大,加速度却很小②速度方向为正,加速度方向为负③速度变化的方向为正,加速度方向为负④速度变化越来越快,加速度越来越小A.①②B.①③C.②③D.②④【答案】A\n【解析】加速度是描述物体速度变化快慢的物理量,速度变化很犬,若时间更长,则加速度可能很小,故①正确:加速度的方向和速度变化方向相同,与速度方向无关,故②正确,③错误;加速度是描述物体速度变化快慢的物理量,速度变化越来越快,加速度一走越来越犬,故④错误;根据以上分析可知A正确;故选A。【名师点睛】加速度与速度的关系是初学运动学的同学心中的一个难点,要注意加速度采用的是比值定义法,加速度与速度、速度的变化及时间都无关。【考向2]速度变化量Av和加速度a的关系【例题】关于速度和加速度的关系,下列说法正确的是()A.速度变化得越多,加速度就越大B.速度变化得越快,加速度就越大C.加速度方向保持不变,速度方向也保持不变D.加速度大小不断变小,速度大小也不断变小【答案】B【解析】“速度变化得越多”,是指Au越大,但若所用时间/也很大,则AW就不一定大,故A错。“速度变化得越快”,是指速度的变化率AW越大,即加速度a越大,B正确。加速度方向保持不变,速度方向可能变,也可能不变,当物体做减速直线运动时,卩=0以后就反向运动,故C错。物体在运动过程中,若加速度的方向与速度方向相同,尽管加速度在变小,但物体仍在加速,直到加速度。=0时,速度就达到最大了,故D错。难点3:<6v-r图象的应用【要点解读】1.确定物体的运动性质\n图象特点运动性质举例Vi平行于时间轴匀速育线运动0t远离时间轴加速直线运动V.0K,靠近时间轴减速直线运动001.定性比较加速度的大小同一坐标系中,利用不同物体的L/图象的斜率可以比较它们的加速度大小,如图所示,b的加速度大于c的加速度。【考向1]uv-r图象的基本特点10〜12s内的加速度t/3=—5m/s2o【考向2】图象的应用【例题】跳伞运动员从高空悬停的直升机上跳下,运动员沿竖直方向运动的图象如图所示,下列说法中正确的是()\nA.0〜10s运动员做加速度逐渐减小的加速运动B.15s以后运动员处于静止状态C.0〜15s内运动员的加速度方向始终与速度方向相同D.运动员在10〜15s的平均加速度等于2m/s2【答案】A【解析】由團象可知〉LlOs内曲线的斜率越来越小〉故A正确;15s以后运动员以10m/s的速度做匀速运动,B错误;lgl*运动员做减速运动,C错误;10〜15s的平均加速度fl=AvA/=-2H1/S2,D错咲。7二【过关测试】1.【河南省南阳市第一中学2016-2017学年高一上学期第一次月考】下列情况中的运动物体,不能被看成质点的是()A.研究飞往火星宇宙飞船的最佳运行轨道B.调整人造卫星的姿态,使卫星的照相窗口对准地面C.计算从北京开往上海的一列火车的运行时间D.研究花样滑冰运动员的动作2.【河南省南阳市第一中学2016-2017学年高一上学期第一次月考】下列说法正确的是()A.速度的变化量越大,速度的变化率一定越大B.加速度与速度的方向相同且又减小时,物体做减速运动C.速度为正,加速度可能为负D.速度大,速度变化量一定大3.【合肥一中2016-2017学年第一学期高一年级段一考试物理试卷】从高为5m处以某一初速度竖直向下抛出一个小球,在与地面相碰后弹起,上升到高为2m处被接住,则整个过程中()A.小球的位移为3m,方向竖直向下,路程为7mB.小球的位移为7m,方向竖直向上,路程为7mC.小球的位移为3m,方向竖直向下,路程为3m\nA.小球的位移为7m,方向竖直向上,路程为3m1.【广东省佛山市第一中学2016-2017学年高一上学期第一次段考】下面描述的几个速度中,属于瞬时速度的是()A.由北京到广州南站高铁的速度可达300kni/hB.信号沿动物神经传播的速度大约为10m/sA.汽车上速度计的示数为80km/hD.台风以360m/s的速度向东北方向移动2.【广东省佛山市第一中学2016-2017学年高一上学期第一次段考】从高为5m处以某一初速度竖直向下抛出一个小球,小球与地面相碰后竖直弹起,上升到离地高2m处被接住,则小球从被抛出到被接住这段过程(A.小球的位移为3m,方向竖直向下,路程为7mB.小球的位移为3m,方向竖直向下,路程为3mC.小球的位移为7m,方向竖直向上,路程为7mD.小球的位移为7m,方向竖直向上,路程为3m6.【广东省佛山市第一中学2016-2017学年高一上学期第一次段考】关于物体的下列运动中,不可能发生的是(A.加速度逐渐减小,而速度逐渐增大B.加速度方向不变,而速度的方向改变C.加速度和速度都在变化,加速度最大时速度最小;加速度最小时速度最大D.加速度大小不变,方向改变,而速度保持不变7.【山东省寿光现代中学2016-2017学年高一10月月考物理试题】甲物体以乙物体为参考系是静止的,甲物体以丙物体为参考系又是运动的,那么,以乙物体为参考系,丙物体的运动情况是()A.一定是静止的B.运动或静止都有可能C・一定是运动的D.条件不足,无法判断8・【山东省寿光现代屮学2016-2017学年高一10月月考物理试题】下列关于时间和时刻的说法中正确的是()A.刘翔110米栏最好成绩是12.88秒,指的是时刻B.某中学上午是第一节课时间是7点30分,指的是时间C.晚间新闻联播开始的时间是7点整,指的是时刻D.列车在广州停了15分钟,指的是时刻9.【山东省寿光现代中学2016-2017学年高一10月月考物理试题】关于位移和路程的说法中正确的是()A.位移取决于始末位置,路程取决于实际运动的路线B.位移是描述直线运动的,路程是描述曲线运动的C.位移的大小和路程的大小总是相等的,只不过位移是矢量,而路程是标量D.运动物体的路程总大于位移的大小\n9.【山东省寿光现代屮学2016-2017学年高一10月月考物理试题】某人爬山,从山腰爬上山顶,然后又从原路返冋到山脚,上山的平均速率为口,下山的平均速率为卩2,则往返的平均速度的大小和平均速率是()A.V1+V2V1+V2BV1-V2V1-V22222C.0,心2D.0,知MVi+V2V)+V210.【山东省寿光现代中学2016-2017学年高一10月月考物理试题】关于速度和加速度的说法正确的是()A.物体做加速运动,加速度可能减小B.速度越大,加速度越大C.加速度为0,速度一定为0D.物体具有加速度,一定要做加速运动11.【江苏省扬州中学2016-2017学年高一10月月考物理试题】一质点做匀变速直线运动,初速度大小为2m/s,Is后速度大小变为4m/s,则下列判断正确的是()A.速度的变化量一定是2m/sB.速度的变化量大小不可能等于6m/sC.加速度可能大于2m/s2D.加速度一定等于2m/s2专题一1.【答案】BD【解析】当物体的形状、大小对所研允的问题没有影响时,我们就可以把它看成质点,根据把物体看成质点的条件來判断即可.研究飞往火星宇宙飞船的最佳运行轨道时,飞船的形状对于轨道没有影响,可以忽略,能看成质点。调整人造卫星的姿态,因为要看窗口的位置,卫星的形状不能忽略,不能看成质点。计算从北京开往上海的一列火车的运行吋间,此吋火车的长度相比北京到上海的距离来讲可以忽略,能看成质点。研究花样滑冰运动员的动作,若看成质点的话就没有动作的不同了,所以不能被看成质点。所以选BD正确.考点:质点【名师点睛】判断物体能不能看做质点,判断依据不是质点的质量大小和体积大小,而是我们所研究的问题,当物体的形状和体枳对我们所研究的问题影响不大或者可以忽略时,物体可以看至质点,小物体不一定能看做质点,如研究原子核的内部结构时,原子核不能看做质点,大物体不一定不能看做质点,如研究地球公转吋,地球可以看做质点。2.【答案】C\n【解析】加速度的概念(即加速度等于速度的改变量跟发生这一改变所用时间的比值).速度的变化率(加速度)由速度变化量除以发生变化的时间得到,变化量越大,变化率不一定大,故A错误;当加速度与速度方向相同时,物体做加速运动,故E错误。速度与加速度没有必然的联系,所以速度为正,加速度可能为负,故C正确。速度表示的是状态,而速度变化量是速度的差值,它们并无联系,所以D错误。所以C选项正确。考点:加速度【名师点睛】加速度和速度关系是学生容易出错的地方,判断物体做加速还是减速运动,只要判断加速度和速度方向关系当加速度与速度方向相同时,物体做加速运动,当物体加速度方向与速度方向相反时,物体做减速运动,不用考虑加速度是变大还是变小;加速度是表示物体速度变化快慢的物理量.而速度和加速度并无直接的关系,我们只是用速度变化的快慢來描述加速度。1.【答案】A【解析】从高为5m处以某--初速度竖直向下抛出一个小球,在与地面相碰后弹起,上升到高为2m处被接住,首末位置的距离为3m,所以位移的大小等于3m,方向竖直向下,运动轨迹的长度为5m+2m=7m,所以路程等于7m,所以A正确,B、C、D错误.考点:位移和路程【名师点睛】此题是对路程和位移的考查;解题的关键是知道位移和路程的概念:位移是从起点指向终点的有向线段的长度;是矢量,位移的方向由初位置指向末位置。路程是运动路径的长度,是标量。位移的大小一般不等于路程,它们之间大小关系是位移大小一般小于路程.当质点做单方向直线运动时,位移的大小等于路程。2.【答案】C【解析】市北京到广州南站高铁的速度对达300加",对应一段位移,是平均速度,故A错误;信号沿动物神经传播的速度大约为10^/5,是平均速度,沿着每条神经传输的速度不-淀相同,故B错误;汽车上速度计的乐数是时刻改变的,与时刻对应,是瞬时速度,故C止确;台风以360加/s的速度向东北方向移动,为平均速度,故D错误。考点:瞬时速度【名师点睛】解决本题的关键会区分平均速度和瞬时速度,瞬时速度表示某一时刻或某一位置的速度,平均速度表示某一段时间或某一段位移内的速度。3.【答案】A【解析】位移是指从初位蚤到末位蚤的有向线段,从高为5m处以某一初速度竖直向下抛出一个小球,小球与地面相碰后竖直弹起,上升到离地高2nx处被接住,所以位移的大小为为3m,方向竖直向下;路程是指物体所经过的路径的长度,所以路程为路程为7m,所以A正确。考点:位移与路程【名师点睛】位移是指从初位置到末位置的有向线段,位移是矢量,有大小也有方向;路程是指物体所经过的路径的长度,路程是标量,只有大小,没有方向。4.【答案】D\n【解析】当物体做加速度越来越小的加速运动时,速度越来越大,故A正确;物体做匀减速运动,速度减为0后,方向改变,但加速度方向不变,例如竖直上抛运动,故B正确;如果物体先做加速度增大的减速运动,后做减速度减小的加速运动,则就会有加速度最大时速度最小,速度最人时加速度最小,故C正确;加速度表示速度的变化快慢,所以只要加速度不为零,速度就一定要变化,故D错误。考点:加速度【名师点睛】根据加速度的定义式Q二乞可知物体的加速度等于物体的速度的变化率,加速度的方向就是物体速度变化量的方向,与物体速度的方向无关,即物体的速度变化越快物体的加速度越大。1.【答案】C【解析】由题,甲物体以乙物体为参考系是静止的,说明甲乙速度相同,状态相同.甲物体以丙物体为参考系是运动的,则乙物体以丙物体为参考系也是运动的,根据运动的相对性分析得知,以乙物体为参考系,丙物体一定是运动的。考点:参考系和坐标系【名师点睛】本题考查对参考系的理解能力.抓住运动是相对的.基础题,比较容易。2.【答案】C【解析】12.88秒是时间间隔,指时间,故A错误;上课时间是7点30分对应的是时间轴上的一个点,所以是时刻,不是时间间隔,故B错误;新闻联播开始的时间是7点整,指的是时刻,故C正确;停了15分钟是时间间隔,故D错误。考点:时间与时刻【名师点睛】该题考查对基本概念的理解:吋刻在吋问轴上是一个点,通常与物体的运动状态相对应;时间间隔对应时间轴上的时间段,与某一过程相对应。3.【答案】A【解析】位移是由初位蚤指向末位蚤的有向线段,路程是物体经过的轨迹的长度,故A正确;位移和路程都可以描述直线运动也可以描述曲线运动,故E错误;位移的大小等于初位蚤与末位蚤之间有向线段的长度,路程是物体运动路线的长度,位移不会犬于路程,若物体作单一方向的直线运动,位移的犬小就等于路程,故CD错误。考点:位移与路程【名师点睛】解决本题的关键知道位移和路程的区别,知道位移是矢量,大小等于首末位置的距离,路程是标量,等于运动轨迹的长度。4.【答案】D【解析】从山脚爬上山顶,然后又从原路返回到山脚吋,通过位移为零,因此平均速度为零;设从山脚爬上山顶路程为s,则有:上山时间:r=—,下山时间:t=—Vi~V2\n因此往返平均速率为:y二二^二三匹,故ABC错误,D正确。心+『2儿+冬考点:平均速度、速率\n【名师点睛】对于运动学屮的概念要明确其定义,注意各个概念的区別和联系,对于刚开始学习高屮物理的同学来说尤其注意理解位移的概念。1.【答案】A【解析】只要a、卩同向物体即做加速运动;故物体做加速运动时,加速度可能是减小的,故A正确;速度大但是匀速运动,加速度可以为零,故B错误;加速度为零时物体可以静止,也可以匀速直线运动,故C错误;物体具有加速度,若与速度反向,则做减速运动,故D错误。考点:加速度【名师点睛】速度和加速度是运动学中最重要的关系之一,可抓住加速度是由合力和质量共同决定,与速度无关来理解。2.【答案】C【解析】当Is后的速度与初速度方向相同,则速度的变化量△v=V2・vi=4・2m/s=2m/s,当Is后的速度与初速度方向相反,则速度的变化量△尸]刊1二4・2m/s=・6m/s,故AB错误.当Is后的速度与初速度方向相同,则加速度-m/s2=2mIs1,当Is后的速度与初速度方向相反,则加速度Nt1Vv-6.ci————iTiIs——/s,故CIE确,D错误,故选C。Vr1考点:加速度【名师点睛】解决本题的关键掌握加速度的定义式,知道公式的矢量性,与正方向相同,収正值,与正方向相反取负值。[重点归纳重点名称重要指数重点1掌握匀变速直线运动的速度公式及应用★★★重点2掌握匀变速直线运动的位移公式,会用公式分析计算有关问题★★★重点3常握匀变速直线运动的位移与速度的关系式,会用此公式求解匀变速直线运动的有关问题★★★\n重点4匀变速直线运动规律的综合应用★★★★重点5掌握自由落体运动的规律,并能解决相关实际问题★★★★\n創|重点详解]1111重点1:掌握匀变速直线运动的速度公式及应用【要点解读】一、匀变速直线运动:1.定义:沿着i条直线且速度不变的运动,叫匀变速直线运动。2.性质(1)任意相等的时间内,速度的变化量相等。(2)AvA/=a相等,保持不变。3.分类(1)匀加速直线运动:物体的速度随时间均匀增加的变速直线运动。。甲特点:轨迹是直线,速度越來越大,加速度不变,加速度方向与速度方向相同。两种情况如图甲:①速度、加速度都沿坐标轴正方向。②速度、加速度都沿坐标轴负方向。(2)匀减速直线运动:物体的速度随时间均匀减小的变速直线运动。特点:轨迹是直线,速度越来越小,加速度不变,加速度方向与速度方向相反。两种情况如图乙:①速度沿坐标轴正方向,加速度沿坐标轴负方向;②速度沿坐标轴负方向,加速度沿坐标轴正方向。二、速度与时间的关系式:1.速度公式:v=v()+at2.对公式的理解:(1)公式v=v()+at的物理意义:对做匀变速直线运动的物体,描述其速度随时间的变化规律。(2)公式中各符号的含义®v0>v分别表示物体的初、末速度。②a为物体的加速度,且a为恒量。【考向1]公式v=vQ+at的理解【例题】一质点做加速度恒定的运动,初速度大小为2m/s,3s后末速度大小变为4m/s,则下列判断正确的是()A.速度变化量的大小可能小于2m/s\nA.速度变化量的大小可能大于2m/sB.加速度大小一定小于6m/s2C.加速度大小一定大于6m/s2【答案】BC【解析】已知初速度巴=2m/s,末速度v=4m/s或u=4oa/s,故口卩=4一2=2酬或[]v=-4-2=-6m/S,故速度变化量的大小可能大于2m,s,故A错B对。时间Az=3s,设物体的扣速a=—m/s2度为a,由速度时间关系式vt=vQ+at,分别代入不同的末速度得a=-2m/s2或3、加速度的大小取绝对值,所以加速度的大小可能是2m©和|然故C对D错。故本题选BC。【名师点睛】本题是匀变速直线运动规律的直接应用,要注意矢量的方向性,要用正负号表示矢量的方向。题中已知末速度大小为v=4m/s,而方向不清楚,冇两种可能:末速度的方向可以与初速度方向相同或相反,根据速度时间公式求解,速度变化量和加速度都为两种可能。【考向2]公式v=Vo+at的应用【例题】卡车原来用10m/s的速度匀速在平直公路上行驶,因为道口出现红灯,司机从较远的地方即开始刹车,使卡车匀减速前进,当车减速到2m/s时,交通灯转为绿灯,司机当即放开刹车,并且只用了减速过程的一半时间卡车就加速到原来的速度,从刹车开始到恢复原速过程用了12s。求:(1)减速与加速过程中的加速度;(2)开始刹车后2s末及10s末的瞬时速度。【答案】(1)—lm/s2,2m/s2;(2)8m/s,6m/s【解析】(1)卡车先做匀减速运动,再做匀加速运动,其运动简图如图所示,设卡车从A点开始减速,则y=10m/s,用“时间到达B点,从B点又开始加速,用时间力到达C点,贝UVB=2m/s,*c=10m/s,且『2=12®,/i+b=12s,可得“=8s,h=4s。由v=v(}+at得,在AB段,vB=vA+airi①在BC段,叱=巾+*2/2联立①②两式,代入数据解得aj=—lm/s2»a2=2m/s2o(2)开始刹车后,2s末的速度为vi=vA+aif=10m/s—l><2m/s=8m/s10s末的速度为v2=vb+=2m/s+2x(10—8)m/s=6m/s。重点2:掌握匀变速直线运动的位移公式,会用公式分析计算有关问题【要点解读】一、匀速直线运动的位移1.位移公式:x=vt2.rtlv-r图象求位移:做匀速直线运动的物体,其卩一/图彖是一条平行于时间轴的直线,其位移在\n数值上等于V-/图线与対应的时间轴所包围的矩形的面积。如图所示:\n二、匀变速直线运动的位移1.由U—/图象求位移(1)推导。①把物体的运动分成儿个小段,如图甲,每段位移匕每段起始时刻速度X每段的时间=对应矩形面积。所以,整个过程的位移〜各个小矩形面积之和。②把运动过程分为更多的小段,如图乙,各小矩形的面积之和可以更精确地表示物体在整个过程的位移。③把整个过程分得非常非常细,如图丙,小矩形合在一起成了一个梯形,梯形的面积就代表物体在相应时间间隔内的位移。丙(2)结论:做匀变速直线运动的物体的位移对应图象中的凸显和对应的时间轴所包圉的面积。2.位移与时间关系式:'十討2。对位移公式的理解:(1)公式的物理意义:反映了位移随时间的变化规律。(2)公式的矢量性:公式中X、巾、a都是矢量,应用时必须选取统一的正方向。若选方向为正方向,贝9:①物体加速,a取正值。②物体减速,a取负值。③若位移为正值,位移的方向与正方向相同。④若位移为负值,位移的方向与正方向相反。【考向11匀变速直线运动位移公式的理解【例题】一小物体以一定的初速度自光滑斜面的底端a点上滑,最远可达b点,e为ab的屮点,已知物体由a到e的时间为心则它从e经b再返回e所需时间为()A.r0B.2(V2+1)r0C.(V2-1)/oD.(2V2+I)【答案】B【解析】设物体从a到b所用时间为f,从c到b所用时间为h则设曲长度为L,物体运动加速度为4由匀变速直线运动的位移速度关系式,根据逆过程,得:L=;公②2从C到b由根据逆过程得:2L=打】2③\n22①②③联立可得/1=(4+1)fo由对称性,从C到b再回c所用时间/2=2/!=2(-72-1)©故选B.【名师点睛】此题是匀变速直线运动的规律的应用问题;对末速度为零的匀变速直线运动往往研究它的逆过程,会使题目解题难度大大减小,有利于解题。【考向2】匀变速直线运动位移公式的应用【例题】三块木块并排固定在水平面上,一子弹以速度卩水平射入,若子弹在木块中做匀减速直线运动,穿过第三木块时速度刚好减小到零,且穿过每块木块所用时间相等,则第一、二、三木块厚度之比为()A、1:3:5B、3:2:1C、5:3:1D、4:2:1【答案】C【解析】设穿过每一块木块所用的时间为子弹的加速度为a,则子弹的初速度为:v=^3t=3at,笫一块的厚度(子弹穿过的距离)为:di=W-丄亦=3亦.丄込駕2,第二块的厚度(子弹穿过的距离)为:222113d2=(3v-at)t—aP=2at2—at1——at2,第三块的厚度(子弹穿过的距离)为:d3=(3v-a*2/)「222t——(i?=—a”,则d】:d?:d3=5:3:1;故选C。222"【名师点睛】本题考查了求两木块的厚度之比,子弹在木块中做匀减速直线运动,应用匀变速直线运动的位移公式与速度公式即可正确解题。重点3:掌握匀变速直线运动的位移与速度的关系式,会用此公式求解匀变速直线运动的有关问题【要点解读】1.关系式:v2-v02=2ax2.关系式的推导过程:由匀变速直线运动的速度公式:v=v.+at和匀变速直线运动的位移公式:x=v°t+laf2相结合消去t而得。3.说明:巾、v、a都是矢量,方向不一定相同,应先规定正方向。通常选取uO的方向为正方向,对于匀加速运动,加速度a取正,对于匀减速运动,a取负。矢量的収值方法:v2-vj=2ax为矢量式,应用它解题时,一般先规定初速度”0的方向为正方向:(1)物体做加速运动吋,a取正值,做减速运动吋,a取负值。(2)位移x>0,说明物体通过的位移方向与初速度方向相同;x<0,说明位移的方向与初速度的方向相反。4.适用范围:匀变速直线运动。5.特例(1)当巾=0时,v2=2ax\n物体做初速度为零的匀加速直线运动,如自市下落问题。(2)当v=0时,一vo2=2ax物体做匀减速直线运动直到静止,如刹车问题。【考向1】V2-Vo2=2^zx的基本应用【例题】一辆汽车正在做匀加速直线运动,计时之初,速度为6m/s,运动28m后速度增加到8m/s,则下列说法不正确的是()A.这段运动所用时间是4sB.这段运动的加速度是3.5m/s2C.自开始计时起,2s末的速度是7m/sD.从开始计时起,经过14m处的速度是5\/2m/s【答案】B22【解析】根据速度位移关系知,该段位移内物体的加速度为:匕二也=0.5m/sSA、物体运动2x的时间为:t=~=4s,故A正确;B、加速度大小为0.5m/s2,故B错误;C^据v=v0+(7/=7m/s,a故C正确;D、据速度位移关系知,经过14m处的速度为:匕二J蓝+2ax=5V^m/s,故D正确.本题选择错误的是,故选B.【名师点睛】本题关键是抓住匀变速直线运动的规律,由速度位移关系求出加速度,灵活运用规律是正确解题的关键.【考向2】用速度和位移关系v2-v02=2^x解决问题【例题】作直线运动的物体,经过A、B两点的速度分别为%和%,经过A和B的中点的速度为Kc,且Vc=-(%+%);在AC段为匀加速直线运动,加速度为纠,CB段为匀加速直线运动,加速度为2a2,则()A.a)=a2B.a)>a2C.a)<a2D.不能确定【答案】C【解析】对于AC段有:(中杯/-3严小.26X对于CB段有:叫-(普野=坷厂—七_2輕.28x利用作差法,勺_0】=匕+巾_2匕比=(匕_七)x.所以勺<尬故C正确,ABD错误,故选C。4x4x【名师点睛】解决本题的关键学握匀变速直线运动的速度位移公式v2-v02=2ax,利用作差法比较加速度的大小.本题也可以用图象法分析。\n重点4:匀变速直线运动规律的综合应用【要点解读】一、匀变速直线运动的两个重要推论1.平均速度在匀变速直线运动中,故在匀变速直线运动中,某一段时间内的平均速度等于该段时间内中间时刻的瞬时速度,又等于这段时间内初速度和末速度的算术平均值,即「二出L二匕252.逐差相等在任意两个连续相等的时间间隔T内,位移差是一个常量,即^x=xu~xi=af二、匀变速直线运动的几个规律1.中间位置的速度与初、末速度的关系:在匀变速直线运动中,某段位移x的初、末速度分别是w和力加速度为a,中间位置的速度为乙,则vY=+V°2空V22.初速度为零的匀变速直线运动的常用推论:(1)等分运动时间(以T为时间单位)。①1T末、2T末、3T末…瞬时速度之比vi:v2:v3=1:2:3...©IT内、2T内、3T内…位移之比X|:X2:X3・・・=1:4:9…①第一个T内、第二个卩内、第三个卩内…的位移之比:X[M:X川…=1:3:5…(2)等分位移(以x为单位)。①通过x、2x、3x...所用时间之比:(】”2:/3...=1:2:3…②通过第一个X、第二个x,第三个x…所用时间之比:门血【:伽…=1:(2—1):(3—2)...③x末、2x末、3x末…的瞬时速度之比:vi:v2:v3=1:2:3【考向11Ax=xn—xi=a72应用【例题】一个质点正在做匀加速直线运动,现用固定的照相机对该质点进行闪光照相,闪光时间间隔为Is.分析照片得到的数据,发现质点在第1次、第2次闪光的时间间隔内移动了2m,在第3次、第4次闪光的时间间隔内移动了8im由此可求得()A.第1次闪光时质点的速度B.质点运动的加速度C.从第2次闪光到第3次闪光这段时间内质点的位移D.质点运动的初速度【答案】ABC【解析】根据x.-x^laP得,a=乞肿=-_m/3初/s12T12x1因为在第1次、第2次闪光的时间间隔內移动了2m,根据X—vi/+—afi得,2=vi——x3x1解得*]=—加/厂故AB正确.因为工2~工1=222则第2次闪光与第3;欠闪光这段时间內的位移匕=心-如=2亠3加=5轴故C正确.因为初始时刻与\n第1次闪光的时间间隔未知,故无法求出质点的初速度,故D错误,故选ABC.【名师点睛】解决本题的关键掌握匀变速直线运动的运动学公式和推论,例如做匀变速直线运动的物体在连续相等时间内的位移之差是一恒量,要能灵活运用。【考向2】考点:匀变速直线运动的规律【例题】伽利略在研究自由落体运动时,做了如下的实验:他让一个铜球从阻力很小(可忽略不计)的斜面上由静止开始滚下,并且做了上百次.假设某次实验伽利略是这样做的:在斜而上任取三个位置A、B、C.让小球分别由A、B、C滚下,如图3所示,让A、B、C与斜面底端的距离分别为勺、s2>S3,小球由A、B、C运动到斜面底端的时间分别为“、加①小球由A、B、C运动到斜面底端时的速度分别为vpv2>v3,则下列关系式中正确并且是伽利略用来证明小球沿光滑斜面向下运动是匀变速直线运动的是A.—比B.¥仝=¥C・—冬为222彳t2f2Zit2t31223【答案】B【解析】小球在斜面上三次运动的位移不同,末速度一定不同,故A错误;由运动学公式可知,1九s=-at1,3d2=(3v-at)t—at2=2at2—at2=—at2第三块的厚度(子弹穿过的距离)为:d3=(3v-ae2/)22fa=^-故三次下落中位移与时间平方向的比值一定为定值,伽利略正是用这一规律说明小2r2球沿光滑斜面下滑为匀变速直线运动,故B正确;由卩=加可得,a=vt三次下落中的加速度相同,故公式正确,但是不是当是伽利略用来证用匀变速直线运动的结论;故C错误;由图可知及运动学规律可知,S1-s2与s2-s3,大小无法确定,因为它们的位置是任意选取的,故D错误;故选B。【名师点睛】虽然当时伽利略是通过分析得岀匀变速直线运动的,但我们今天可以借助匀变速直线运动的规律去理解伽利略的实验。【考向3】初速度为零的匀变速直线运动的常用推论的应用【例题】三块木块并排固定在水平面上,一子弹以速度u水平射入,若子弹在木块中做匀减速直线运动,穿过第三木块吋速度刚好减小到零,且穿过每块木块所用吋间相等,则第一、二、三木块厚度之比为()A、1:3:5B、3:2:1C、5:3:1D、4:2:1【答案】C【解析】设穿过每一块木块所用的时间为子弹的加速度为a,则子弹的初速度为:尸ax3戶3川,第一块的厚度(子弹穿过的距离)为:第二块的厚度(子弹穿过的距离)为:\n222t-—a^=a^-—at2=—aZ2,则d“d2:直=5:3:1:故选C。222~【名师点睛】本题考查了求两木块的厚度之比,子弹在木块中做匀减速直线运动,应用匀变速直线运动的位移公式与速度公式即可正确解题。重点5:掌握自由落体运动的规律,并能解决相关实际问题【要点解读】一、自由落体运动1.定义:物体只在重力作用下从静止开始下落的运动。2.特点(1)运动特点:初速度等于0的匀加速直线运动。(2)受力特点:只受重力作用。二、自由落体加速度1.定义:在同一地点,一切物体自由下落的加速度都相同,这个加速度叫自由落体加速度,也叫重力加速度,通常用g表示。2.方向:竖直向下。3.大小:在地球上不同的地方,g的大小一般是不同的,一般计算中g取9.8m/s2或lOm/sS三、自由落体运动规律1.自由落体运动实质上是初速度vo=O,加速度a=g的匀加速直线运动。2.基本公式速度公式:v=^to位移公式:h=—gt2»位移速度关系式:v2=2gho【考向1】自由落体运动规律【例题】关于自由落体运动,下列说法正确的是()A.竖直方向上的位移满足加:他:居:……=1:4:9的运动就是自由落体运动B.纸片由静止释放,在空气中下落可以视作自由落体运动C.自由落体运动在开始连续的三个1s末的速度之比为1:3:5D.物体只在重力作用下从静止开始下落的运动叫自由落体运动【答案】D【解析】竖直方向上的位移满足血:圧:缶:……=1:4:9:……的运动是初速度为零的匀加速运动,不一走是自由落体运动,选项A错误;纸片由静止释放,由于空气阻力不能忽略,故不能视作自由落体运动,选项B错误;根据v=gZ可知,自由落体运动在幵始连续的三个1$末的速度之比为1:2:3,选项C错误;物体只在重力作用下从静止开始下落的运动叫自由落体运动,选项D正确:故选D.【名师点睛】解决本题的关键掌握初速度为0的匀加速直线运动的一些特殊推论,在开始通过连续相等时间内的位移比为1:3:5:7...,在开始连续通过相等时间末的速度比为1:2:3:4...【考向2】自由落体运动的应用\n【例题】甲、乙两物体分别从10m和40m高处同时自由落下,不计空气阻力,下面描述正确的是()A.落地时甲的速度是乙的1/2B.落地的时间甲是乙的2倍C.下落Is时甲的速度与乙的速度相同D.甲、乙两物体在最后Is内下落的高度相等【答案】AC【解析】根据得,落地的速度卩二J顽,因为甲乙的高度之比为1:4,则落地的速度之比为1:2,即落地时甲的速度是乙的丄,故A正确.根据h=-gt2得,Z=6因为甲乙的高度之比为1:22右*g4,则运动的时间为1:2,知落地的时间甲时乙的故B错误.根据u=g/知,甲乙下落Is时,速度相等,故C正确;自由落体运动的速度越来越快,则每秒内的平均速度增大,则最后Is内的位移不等,故D错误.故选AC。【名师点睛】该题主要考查了自市落体运动基本公式的直接应用,要知道自市落体运动是初速度为零的匀加速直线运动,记住运动学基本公式即可。■J[难点归纳][[]难点名称难度指数难点1理解4sJ,初始时,甲车在乙车前方So处,正确的是()A.若So=Si+S2,两车不会相遇B.若50<51»两车相遇2次C.若So=S「两车相遇1次D.若s°=S2,两车相遇1次10.跳伞运动员从350加高空跳伞后,开始一段时间由于伞没打开而做自由落体运动,伞张开(张开吋间不计)后做加速度大小为2加//的匀减速直线运动,到达地面的速度为4m丨s,g=i0m/s2f则下列说法正确的是()A.跳伞运动员自由落体的下落高度为59加B.跳伞运动员打开伞的速度约为43m」sC.跳伞运动员加速运动的时间3.4sD.跳伞运动员在312m高处打开降落伞11.A.B两车由静止开始运动,运动方向不变,运动总位移相同。加行驶的前一半时间以加速度⑷做匀加速运动,后一半时间以加速度02做匀加速运动,而B则是前一半时间以加速度血做匀加速度运动,后一半吋间以加速度Q1做匀加速运动,已知。】>。2,设/的行驶吋间匕、末速度专,B的行驶吋间厲,末速度巾,则()A-斤如勺>巾B.va=vbC・tA>ts,vA=vBD.vA<3m/s=6m/s.(2分)19(2)设赛车追上安全车的时间为心有赛车的位移等于安全车的位移即:vo/2+200=-^22,2代入数据解得:/2=20s此时的速度为:v==40w/s(3分)(3)当两车速度相等时,相距最远,且经历的时间为&则有:v0=,带入数据得=5s1则相距的最远距离为:Ay=叩3+200——=225m.(3分)1r(4)设两车再相遇时间为位移间关系为:vr4--^=v0/4解得(4=15$V40赛车停下的时间为z5=—=—=105,所以_=15s不合实际,(2分)a24V2所以两车第二次相遇的时间为。安全车的位移等于赛车的位移即:——=v0t6=20s2勺解得:r6=205(2分)【名师点睛】本题主要考查了匀变速直线运动的位移与时间的关系、匀变速直线运动的速度与时间的关系、追及问题。本题考查了运动学中的追及问题,抓住位移关系,结合运动学公式灵活求解,知道速度相等时,相距最远;以及知道两车相遇吋,位移相等。在第四问中要注意赛车在10s是就停住了,所以通过位移相等所求得的时间15s不合题意。\n重点归纳]iih重点名称重要指数重点1理解力的概念,掌握重力的大小和方向,知道重心的概念。★★★重点2理解弹力的概念及产生条件,会判断弹力的方向,掌握胡克定律,会用公式F=kx计算弹簧的弹力。★★★★重点3知道静摩擦力和滑动摩擦力产生的条件,会用公式F=Mn计算滑动摩擦力的大小★★★★重点4力的合成和分解★★★★▼創[重点详解][[]重点1:理解力的概念,掌握重力的大小和方向,知道重心的概念。【要点解读】一、力和力的图示1.力的定义:力是物体和物体间的相互作用。2.力的作用效果(1)使物体的运动状态发生变化;(2)使物体发生形变。3.力的标矢性:力是矢量,即有大小又有方向,力的大小可以用测力计测量。国际单位制中,力的单位是牛顿,简称牛,符号是N。4.力的三要素:大小、方向和作用点。5.力的表示(1)力的图示:能表示出力的大小、方向和作用点。(2)力的示意图:只能表示出力的方向和作用点。6.力的产生方式:物体间力的产生方式有两种(1)直接接触,如推力、拉力;(2)不直接接触,如重力、磁铁间的相互作用力。(3)力的矢量性:力是矢量,不但有大小而且有方向。因此要确切地表示一个力,必须既指明其大小,又指明其方向。可以用有方向的线段表示力。(4)力的瞬时性:有力则有加速度,力消失,加速度亦消失。二、重力1.成因:由于受到地球的吸引而使物体受到的力。\n1.大小:G=nig2.方向:总是竖直向下。3.重心:物体的各部分都受到重力的作用,从效果上看,我们可以认为各部分受到的重力作用集中于一点,这一点叫做物体的重心。物体重心的位置与物体的质量的分布及物体内形状有关。(1)重心是重力的等效作用点。(2)重心的位置可以在物体上,也可以在物体外.如一个圆形平板的重心在板上,而一个铜环的重心就不在环上。(3)重心在物体上的位置与物体所处的位置、放置状态及运动状态无关,但一个物体的质量分布或形状发生变化时,英重心在物体上的位置也发生变化。(4)质量分布均匀、形状规则的物体的重心在其几何中心上;对形状不规则的薄物体,可用支撑法或悬挂法来确定。【考向1]力的相互作用【例题】甲、乙两拳击运动员竞技,甲一拳击中乙肩部,观众可认为甲运动员(的拳头)是施力物体,乙运动员(的肩部)是受力物体,但在甲一拳打空的情况下(如图),下列说法中正确的是()A.这是一种只有施力物体,没有受力物体的特殊情况B.此时拳头因与空气相互作用而停止C.甲的拳头、胳膊与自身躯干构成相互作用的物体D.以上说法都不正确【答案】C【解析】力的作用是相互的,只要有力产生必然存在着施力物体与受力物体,甲运动员击空了,但在其击拳过程中,在其拳头、胳膊与躯干的相互作用系统内由于相互作用而产生力,身体内部的力也是拳头停止的原因。【考向2】重力【例题】对于重力的理解,下列说法正确的是()A.重力大小和物体运动状态有关B.重力是由于地球的吸引而使物体受到的力C.重力的方向总是垂直接触面向下的D.发生超重现象时,物体的重力增大【答案】B【解析】重力的大小与物体的运动状态无关,物体超重时物体的重力并没有发生变化,故AD错误;重力是由于地球的吸引而使物体受到的力,故B正确;重力的方向竖直向下与接触面无关,故C错误,故选B.\n考点:重力【名师点睛】该题考查重力的大小、方向以及超重、失重的现象,要知道重力是由于地球的吸引而使物体受到的力,重力的方向竖直向下,物体的重力与所在处的纬度、高度有关,与物体的运动状态无关;【考向3】重心【例题】如图所示,一个空心均匀球壳里面注满水,球的正下方有一个小孔,当水由小孔慢慢流出的过程中,空心球壳和水的共同重心将会()A.一直下降B.一直上升C.先升高后降低D.先降低后升高【答案】D【解析】重心的位置跟物体的形状和质量分布有关,当注满水时,球壳和水的重心均在球心,故它们共同的重心在球心。随着水的流出,球壳的重心虽然仍在球心,但水的重心逐渐下降,开始一段时间内,球壳内剩余的水较多,随着水的重心的下降,球壳和水共同的重心也下降;后一段时间内,球壳内剩余的水较少,随着水的重心的下降,球壳和水共同的重心却升高;最后,水流完时,重心又回到球心。故球壳和水的共同重心将先降低后升高,D选项正确。重点2:理解弹力的概念及产生条件,会判断弹力的方向,掌握胡克定律,会用公式F=kx计算弹簧的弹力。【要点解读】一、弹性形变与弹力1.形变与弹性形变(1)形变:物体在力的作用下形状或体积发生改变,叫做形变。(2)弹性形变:有些物体在形变后能够恢复原状,这种形变叫做弹性形变。2.弹力(1)概念:发生弹性形变的物体,由于要恢复原状,对与它接触到的物体产生力的作用,这种力叫做弹力。(2)弹性限度:当形变超过一定限度时,撤去作用力后,物体不能完全恢复原来的形状,这个限度叫弹性限度。(3)弹力产生的条件:①两物体接触。②有弹性形变(接触处有挤压或拉伸)。二、弹力1.常见弹力:平时所说的压力、支持力和拉力都是弹力。绳中的弹力通常称为张力。2.弹力的方向(1)压力和支持力的方向垂直物体的接触面,指向被压或被支持的物体。(2)绳的拉力沿着绳而指向绳收缩的方向。\n1.判断弹力有无的常见方法:①直接判定:对于发生明显形变的物体(如弹簧、橡皮条等),可根据弹力产生的条件由形变直接判断。②对于形变不明显的悄况,通常用以下方法来判定:a.假设法:假设将与研究对象接触的物体撤去,判断研究对象的运动状态是否发生改变,若运动状态不变,则此处不存在弹力;若运动状态改变,则此处一定存在弹力。b.替换法:可以将硬的、形变不明显的施力物体用软的、易产生明显形变的物体来替换,看能不能维持原来的力学状态。如将侧壁、斜面用海绵来替换,将硬杆用轻弹簧(橡皮条)或细绳来替换。c.状态法:因为物体的受力必须与物体的运动状态相吻合,所以可以依据物体的运动状态由相应的规律(如二力平衡知识等)来判断物体间的弹力。特别提醒:接触的物体间不一定存在弹力,但两物体间若有弹力,则它们一定接触。2.弹力方向的判定(1).常见的三种接触方式类型方向图示接触方式面与面垂直公共接触面点与面过点垂直于面点与点垂直于切面2.常见三类弹力的方向类型方向图示轻绳沿绳收缩方向F人轻杆可沿杆可不沿杆(由运动状态判断)轻弹簧沿弹簧形变的反方向\n三、胡克定律1.内容: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。2.表达式:F=kx,其屮k为弹簧的劲度系数,单位:牛顿每米,符号N/m,它的大小反映了弹簧的软硬程度。【考向1]弹力的方向【例题】在下图所示图中画出物体P受到的各接触点或面对它的弹力的示意图,其中甲、乙、丙中物体P处于静止状态,丁中物体P(即球)在水平面上匀速滚动。►v丁【答案】它们所受弹力的示意图如图所示。A丙丁【解析】甲属于绳的拉力,应沿绳指向绳收缩的方向,因此弹力方向沿绳向上;乙中A点属于点与球面相接触,弹力应垂直于球而的切而斜向上,必过球心O,B点属于点与杆相接触,弹力应垂直于杆斜向上;丙中A、B两点都是球面与平面相接触,弹力应垂直于平面,且必过球心,所以A处弹力方向水平向右,B处弹力垂直于斜面向左上方,且都过球心;丁中小球P不管运动与否,都是属于平而与球而相接触,弹力应垂直于平面,且过球心,即向上。【考向2】胡克定律【例题】关于胡克定律,下列说法中正确的是()A.胡克定律F二心中的x指的是弹簧的长度B.发生弹性形变的物体间的弹力大小都可以用胡克定律计算C.日常生活中所说的弹簧的“硬”与“软”是指弹簧的轻与重D.日常生活中所说的弹簧的“硬”与“软”是指弹簧的劲度系数&的大小【答案】D【解析】胡克定律尸=抵中的%指的是弹雷的形变量,选项A错误;只有弹酱的弹力犬小可以用胡克走律计算,其它有些发生形变的物体的弹力是不能用胡克定律计算的,选项B错误;日常生活中所说的彈普的与傲喘指弹普的劲度系数的大小,选项c错误,D正确;故选D.考点:胡克定律重点3:知道静摩擦力和滑动摩擦力产生的条件,会用公式F=“Ff计算滑动摩擦力的大小【要点解读】\n一、摩擦力1.定义:两个相互接触的物体,当它们发生相对运动或具有相对运动趋势时,就会在接触面上产生阻碍相对运动或相对运动趋势的力,这种力叫做摩擦力。2.分类:静摩擦力、滑动摩擦力和滚动摩擦力。二、静摩擦力1.定义:两个物体之间只有相对运动的趋势,而没有相对运动,这时的摩擦力叫做静摩擦力。2.产生的条件①两物体接触且挤压,即存在弹力。②接触而粗糙。③两物体接触而间有相对运动趋势。3.方向:与接触面相切,跟物体的相对运动趋势方向相反。4.大小:随沿相对运动趋势方向的外力F的变化而变化,但有一个最大值。5.最大静摩擦力:静摩擦力的最大值几】,其大小等于物体刚要运动吋所需要的沿相对运动趋势方向的最小外力。两物体间实际发生的静摩擦力F在零和最人静摩擦力FmZ间,即6.效果:总是阻碍物体间的相对运动趋势。三、滑动摩擦力1.定义:当一个物体在另一个物体表面上滑动的时候,会受到另一个物体阻碍相对滑动的力,这种力叫做滑动摩擦力。2.产生条件(1)两物体接触II挤压,即存在弹力。(2)接触而粗糙。(3)两物体间存在相对滑动。3.方向:与接触面相切,跟物体相对运动方向相反。4.大小:滑动摩擦力跟正压力成正比。即F=pFw其屮斥为正压力是两接触面间相互挤压的弹力,卩为动摩擦因数,只与相互接触的两个物体的材料、接触面的粗糙程度有关,与你无关,无单位。5.效果:总是阻碍物体间的相对运动。6.一个物体在另一个物体表面上滚动时产生的摩擦力。在压力相同的情况下,滚动摩擦力比滑动摩擦力小很多。【考向1】静摩擦力【例题】如图所示,放在粗糙水平桌面上的一个物体,同时受到水平方向的两个力,F|=8N,方向向右,F2=12N,方向向左。当尺从12N逐渐减小到零时,物体始终保持静止,物体与桌面间摩擦力大小变化情况是(FtF2AV\nA、逐渐减小B、先减小后增大C、逐渐增大D、先增大后减小【答案】B【解析】当冋=8N,尸2=12N时,止匕时的静摩揀力犬小为4N,方向向右,当刑从12N逐渐减小至8N的过程中,静摩換力从4N逐渐减小到0,当丹从8N逐渐减小到零时,静摩擦力会反方向从0逐渐増大到8N,整个过程是先减小后増犬.选项E正确,ACD错误,故选E.考点:静摩擦力【名师点睛】该题主要是考察了静摩擦力的大小和方向的判断,知道静摩擦力产生的条件以及方向的判断,关键是静摩擦力大小的判断.静摩擦力的大小不是一个定值,静摩擦力随实际情况而变,大小在零和最大静摩擦力厲n之间.其数值可由物体的运动状态或物体的受力情况来确定。【考向2】滑动摩擦力【例题】有一个木箱重600N,静止放在水平地面上,工人沿水平方向向左推木箱,己知木箱与地面的最大静摩擦力为200N,木箱与地面间的动摩擦因数为0.3,求下列情况下木箱所受的摩擦力的大小。(1)推力F=150N(2)木箱向左匀速运动(3)推力F=300N【答案】(1)150N(2)180N(3)180N【解析】(1)由题,木箱与地而的最大静摩擦力为200N,推力F=150N小于最大静摩擦力,根据平衡条件得,静摩擦力.戶F=150N(2)木箱向左作匀速直线运动时,受到水平向右的滑动摩擦力,大小为>|iN=^iG=0.3x600N=180N(3)当推力F=300N时,大于最大静摩擦力,木箱做匀加速运动,受到滑动摩擦力,大小为.戶yN沖G=0.3x600N=180N.考点:摩擦力【名师点睛】对于摩擦力问题,首先要根据物体的受力情况,判断物体的状态,确定是何种摩擦力,再选择解题方法.静摩擦力由平衡条件求解,而滑动摩擦力可由公式或平衡条件求解。重点4:力的合成和分解【要点解读】一、合力与分力当一个物体受到几个力共同作用时,如果一个力的作用效果跟这几个力的共同作用效果相同,这一个力叫做那几个力的合力,那几个力叫做这个力的分力。合力与分力的关系为等效替代关系。二、力的合成1.力的合成:求几个力的合力的过程。2.两个力的合成(1)遵循法则——平行四边形定则(2)方法:以表示这两个力的线段为临边作平行四边形,这两个邻边之间的对角线表示合力的大小和方向。3.两个以上的力的合成方法:先求出任意两个力的合力,再求出这个合力与第三个力的合力,直到\n把所有的力都合成进去,最后得到的结果就是这些力的合力。三、共点力1.定义:儿个力如果都作用在物体的同一点,或它们的作用线相交于同一点,这儿个力就叫做共点力。2.力的合成适用范围:力的合成遵从平行四边形定则,只适用于共点力。四、力的分解1.定义:求一个已知力的分力的过程。力的分解是力的合成的逆运算。2.分解法则:把一个已知力F作为平行四边形的对角边,与力F共点的平行四边形的两个邻边,就表示力F的两个分力Fi和局,如图所示。3.分解依据:依据平行四边形定则,如果没有限制,一个力可以分解为无数对大小、方向不同的分力。实际问题中,应把力向实际作用效果方向來分解。五、矢量相加的法则1.矢量:既有大小,又有方向,合成时遵守平行四边形定则或三角形定则的物理量。2.标量:只有大小,没有方向,求和时按照算术法则相加的物理量。3.三角形定则:把两个矢量首尾相接,从第一个矢量的始端指向第二个矢量的末端的有向线段就表示合矢量的大小和方向。三角形定则与平行四边形定则实际上是一样的。(如图)难点名称难度指数难点1摩擦力的有无及方向判定大小计算★★★难点2力的效果分解法及正交分解法★★★★难点3物体的受力分析及共点力的平衡★★★★★\nI[难点详解Illi难点1:摩擦力的有无及方向判定大小计算【要点解读】一、四种方法判断摩擦力的有无(1)条件判断法:根据摩擦力的产生条件判断摩擦力的有无。①物体间接触冃挤压;②接触面粗糙;③物体间有相对运动或有相对运动趋势。(2)假设法:假设两物体间无静摩擦力,看物体是否相对滑动,判断思路如下:假设无静1运动1->变化->有静摩擦力摩擦力£态—►不变—>无静摩擦力(3)力的作用效果判断法:如果相互接触的物体间存在摩擦力,则必有相应的作用效果:平衡其他作用力或改变受力物体的运动状态,可据此确定有无静摩擦力。(4)相互作用判断法:若甲对乙有摩擦力,则乙对甲也有摩擦力,并且甲、乙所受摩擦力的方向相反。二、摩擦力大小的计算1.滑动摩擦力的大小(1)公式法:根据公式计算。①正压力FN是物体与接触面间的压力,不一定等于物体的重力,处的大小根据受力情况确定。②动摩擦因数卩与材料和接触面的粗糙程度有关,而与物体间的压力、接触面的大小无关。(2)二力平衡法:物体处于平衡状态(匀速运动、静止)时,根据二力平衡条件求解。2.静摩擦力的大小(1)大小范围:0mg,故C错误,D正确。考点:物体的弹性和弹力\n【名师点睛】本题考查运动的合成与分解,抓住B在沿绳子方向的速度等于A的速度,通过平行四边形定则进行求解.1.【答案】D【解析】开始时,A、B都处于静止状态,弹簧的压缩量设为由胡克定律有kA^=m2g...®物体A恰好离开地面时,弹簧的拉力等于A的重力,为m】g,设此时弹簧的伸长量为也,由胡克定律有kx2=m]g...②这一过程中,物体A上升的高度h=x^X2…③由①②③式联立可解得:/J"""",故选d.k考点:胡克定律;物体的平衡2.【答案】A【解析】当夹角时,宙公式F=J/f+可+2耳乡心&可知随着0减小而増犬,故A正确,B错误;由力的合成三角形定则知两个力及它们的合力构成一个矢量三角形,合力不一走大于任何一个分力,故C错误;由力的合成三角形走则知两个力及它们的合力构成一个矢量三角形,合力可以小于任何一个分力,故D错误;故选A・考点:合力和分力的关系【名师点睛】对于合力与分力大小关系的各种情况应对应数学三角形的三边关系来理解,合力随两个分力夹角&的变化关系可根据合力大小公式用+用+2片坊cos0來判断。3.【答案】【解析】小球受重力、斜面弹力尺和挡板弹力E,将尺与局合成为F,如图小球一直处于平衡状态,三个力中的任意两个力的合力与第三个力等值、反向、共线,故尺和E合成的合力F—定与重力等值、反向、共线.从图屮可以看出,当挡板绕O点逆时针缓慢地转向水平位置的过程中,戸越来越小,局先变小,后变大;故ABD错误,C正确,故选C。考点:物体的平衡【名师点睛】本题关键对小球受力分析,然后将两个力合成,当挡板方向变化时,将多个力图重合在一起,直接由图象分析出各个力的变化情况。4.【答案】B【解析】对A、B整体分析,受重力、支持力、推力和最大静摩擦力,根据平衡条件,有:F=g2(m]+rri2)g①\n再对物体B分析,受推力、重力、向左的支持力和向上的最大静摩擦力,根据平衡条件,有:水平方向:F=N竖直方向:m2g=/'其中:.戶piN联立有:m2g=|iiF②联立①②解得:竺」一必叫已“2故选Bo考点:物体的平衡【名师点睛】本题关键是采用整体法和隔离法灵活选择研究对象,受力分析后根据平衡条件列式求解,注意最大静摩擦力约等于滑动摩擦力.1.【答案】C【解析】对物块b分析受力口J知,q弹簧初始时压缩量为:口西=—==O.O2〃2=2c〃2•1k500对物块c分析受力可知,q弹簧末状态时伸长量为:Ux=^=—=0.02m=2cm.末状态下,对be2k500整体分析受力可知,细线对B向上的拉力大小为2/g,由于物块a平衡,所以p弹簧的弹力大小也为2加g,则末状态下P弹簧伸长:口兀=处=竺也=0・04加=4肋.比较初末状态可得:p弹簧左端向左移动3上500的距离为:S=Axi+Ax2+Ax3=8ciTl,故选C.考点:胡克定律;物体的平衡【名师点睛】本题考查了胡克定律和共点力平衡的基本运用,关键选择好研允对象,结合共点力平衡,以及抓住弹簧的初末状态分析求解。2.【答案】B2【解析】因物体的速度大小不变,物块做匀速圆周运动,故其向心力F=m—不为0,且大小不变,R即物体所受合力大小不变,故A错误,B正确;物块在运动过程屮受重力、支持力及摩擦力作用,如图所示,支持力与重力的合力充当向心力,而在物块下滑过程中,速度不变则向心力不变,而重力沿径向分力在变小,故支持力增大,故D错误;而在切向上摩擦力应与重力的分力大小相等,方向相反,因重力的分力变小,故摩擦力也会越来越小,故C错误。\n考点:共点力平衡的条件及其应用;力的合成与分解的运用【名师点睛】本题关键在于明确物体的运动是匀速圆周运动,同时要注意正确的进行受力分析,并能找出各力动态的变化情况。\n1.【答案】(1)50N;50^3N(2)200>/3N【解析】(1)对重物受力分析,如图所示由于重物静止,所以F=G=100N由儿何关系:FOa=/?cos60°=50NFoB=Fsin60°=50乜N(2)假设OB细线拉力达到300N时,由儿何关系得:£=F()b=100加,Foa<200N,即OA细线未断tan60°所以当OB细线拉力达到300N时,物体最重最人重量为:G=F=%=200命N:沏60°考点:物体的平衡【名师点睛】考查了物体的平衡状态,各力之间的关系,当绳有一定承受力时,满足一定关系的判断、求法。重点归纳重点名称重要指数重点1理解牛顿第一定律的内容,知道什么是惯性,理解质量是惯性大小的量度★★★重点2理解牛顿第二定律的内容,知道其表★★★★\n达式的确切含义重点3理解牛顿第三定律,会用它解决简单问题★★★重点4会用共点力的平衡条件解决简单的平衡问题;超重和失重★★★★重点详解重点1:理解牛顿第一定律的内容,知道什么是惯性,理解质量是惯性大小的量度。【要点解读】一、牛顿物理学的基石——惯性定律1•牛顿第一定律:一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,除非作用在它上面的外力迫使它改变这种状态。1.运动状态的改变:如果物体速度的大小或方向改变了,它的运动状态就发生了改变:(1)速度的方向不变,只有大小改变。(物体做直线运动)(2)速度的大小不变,只有方向改变。(物体做匀速曲线运动)(3)速度的大小和方向同时发生改变。(物体做变速曲线运动)二、惯性与质量1•惯性:物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质叫做惯性。2.惯性的量度:质量是物体惯性大小的唯一量度。3.惯性与质量的关系(1)惯性是物体的固有属性,一切物体都具有惯性。(2)惯性与物体受力情况、运动情况及地理位置均无关。(3)质量是物体惯性大小的唯一量度,质量越大,惯性越大。【考向1]牛顿第一定律的理解【例题】由牛顿第一定律可知()A.力是维持物体运动的原因B.物体只有在不受外力作用时才具有惯性C.静止或匀速直线运动的物体,一定不受任何外力作用D.物体做变速运动吋,必定有外力作用【答案】D【解析】由牛顿第一定律可知,力杲改变物体的运动状态的原因,不是维持物体运动的原因,选项A错误;在任何情况下物体都具有惯性,选项E错误;静止或匀速直线运动的物体,受到的合力为零,并不一定不受任何外力作用,选项C错误;物体做变速运动时,运动状态改变,故必定有外力作用,选项D错误;故选D.考点:牛顿第一定律【考向2】对惯性的理解\n【例题】关于惯性的大小,下列说法哪个是不对的()••A.两个质暈相同的物体,在阻力相同的情况下,速度大的不容易停下来,所以速度大的物体惯性大;A.上面两个物体既然质量相同,那么惯性就一定相同;C.推动地面上静止的物体比维持这个物体做匀速运动所需的力大,所以静止的物体惯性大;D.在月球上举重比在地球上容易,所以同一个物体在月球上比在地球上惯性小【答案】ACD【解析】惯性的大小只与物体的质量有关,与其他因素无关,质量相同的物体惯性相同,故A错误,B正确.推动静止的物体比推动正在运动的物体费力,是由于最人静摩擦力人于滑动摩擦力,不是由于静止的物体惯性大,实际上静止时与运动时物体的惯性相同,故C错误.同一物体在月球上和地球上惯性一样大,故D错误,故选ACD.考点:惯性【名师点睛】此题是考查对惯性的理解,紺要注意的是:物体的惯性的大小只与质量有关,与其他都无关.而经常出错的是认为惯性与物体的速度有关。重点2:理解牛顿第二定律的内容,知道其表达式的确切含义【要点解读】一、牛顿第二定律1.内容:物体加速度的人小跟作用力成正比,跟物体的质量成反比,加速度的方向跟作用力的方向相同。2.表达式(1)表达式:F=kma,式中k是比例系数,F是物体所受的合外力。(2)国际单位制中:F=ma(3)牛顿第二定律的六个特性同体性F=ma'I1F、加、a都是对同一物体而言的因果性力是产生加速度的原因,只要物体所受的合力不为0,物体就具有加速度矢量性F=ma是一个矢量式。物体的加速度方向由它所受的合力方向决定,且总与合力的方向相同瞬时性加速度与合力是瞬时对应关系,同时产生,同时变化,同时消失相对性物体的加速度是相対于惯性参考系而言的,即牛顿第二定律只适用于惯性参考系\n独立性作用在物体上的每一个力都产生加速度,物体的实际加速度是这此加速度的矢量和分力和分加速度在各个方向上的分量关系也遵循牛顿笫二定律,即Fx=max,Fy=may二、力的单位1.国际单位:牛顿,简称牛,符合为N。2.“牛顿”的定义:使质量为lkg的物体产生lm/s?的加速度的力,称为1N,即lN=lkgm/s23.比例系数k的含义:关系式F=kw中的比例系数k的数值由F、m、a三量的单位共同决定,三个量都取国际单位,即三量分别取N、Kg、m/s2作单位时,系数k=K【考向1】国际单位制【例题】在国际单位制中,质量、长度和时间三个物理量的基本单位分别是A.N、m、sB.kg、m>sC.N^m>hD・kg、s*m/s【答案】B【解析】在国际单位制中,质量、长度和时间三个物理量的基本单位分别是kg、m、s,故选B。【名师点睛】国际单位制规定了七个基本物理量,分别为长度、质量、时间、热力学温度、电流、光强度、物质的量.它们的在国际单位制中的单位称为基本单位,而物理量之I'可的关系式推到出来的物理量的单位叫做导出单位,这都是需要学生自己记住的.【考向2】牛顿第二定律的应用【例题】块1、2放在光滑水平面上,它们之间用轻质弹簧相连,如图1所示.今对物块1、2分别施以方向相反的水平力尺、F2.且鬥大于局,则弹簧秤的示数()A.一定等于F\+F2C.一定大于尸2小于尺【答案】CB.一定等于F}-F2D.条件不足,无法确定【解析】两个物体一起向左做匀加速直线运动,对两个物体整体运用牛顿第二定律,有:眄4再对物体1受力分析,运用牛顿第二定律,得到:F「F皿由以上两式解得尸=竺+邱,由于眄大于用,故尸一定大于冋小于冋,故c正确,ABD错误,故选C.【名师点睛】本题关键是首先要认识到该题中的两个物体受力后不能在光滑的水平面上静止,而是一起做匀加速直线运动.能否意识到这一点,与平时的对题目进行受力分析的习惯有关,耍注意对大小的题目进行受力分析。重点3:理解牛顿第三定律,会用它解决简单问题。【要点解读】一、作用力与反作用力1.力是物体对物体的作用。只要谈到力,就一定存在着受力物体和施力物体。\n1.两个物体间的作用总是相互的。相互作用的两个力中一个叫做作用力,另一个就叫反作用力。二、牛顿第三定律1.内容:两个物体间的作用力和反作用力总是大小相等,方向相反,作用在同一直线上。2.表达式:F=—F,负号表示两力的方向相反。适用范围:牛顿第三定律是个普遍定律。所阐明的作用力与反作用力的关系不仅适用于静止的物体之间,也适用于相对运动的物体之间,这种关系与作用力性质、物体质量大小、作用方式(接触还是不接触)、物体运动状态及参考系的选择均无关。3.三种常见作用力(1)重力:任何物体都受重力,方向竖直向下。(2)弹力:两个相互接触的物体相互挤压,就会产生弹力,其方向与接触面垂直。(3)摩擦力:当接触面粗糙且发生相对运动或具有相对运动趋势时,接触面处就会产生滑动摩擦力或静摩擦力。其方向与接触面平行。【考向1】牛顿第三定律的理解【例题】马拉车由静止开始做直线运动,先加速前进,后匀速前进.以下说法正确的是()A.加速前进时,马向前拉车的力,大于车向后拉马的力B.只有匀速前进时,马向前拉车和车向后拉马的力大小相等C.无论加速或匀速前进,马向前拉车与车向后拉马的力大小相等D.车或马是匀速前进还是加速前进,不取决于马拉车和车拉马的这一对力【答案】CD【解析】马向前拉车的力和车向后拉马的力是一对作用力与反作用力,它们总是大小相等、方向相反,故不论变速还是匀速运动,马向前拉车的力等于车向后拉马的力,故AB错误,C正确;车和马怎样运动,是取决于它们各自的受力情况,和相互作用力无关;故D正确;故选CDo考点:牛顿第三定律【名师点睛】对于作用力和反作有力一定要注意明确,它们是作用在两个相互作用的物体上的两个力,不论处于什么运动状态,它们总是大小相等、方向相反、作用在同一条直线上。【考向2】作用力和反作用力【例题】下列情景屮,关于力的大小关系,说法正确的是A.运动员做引体向上在向上加速运动时,横杆对人的支持力大于人对横杆的压力B.火箭加速上升时,火箭发动机的推力大于火箭的重力C.鸡蛋撞击石头,鸡蛋破碎,鸡蛋对石头的作用力小于石头对鸡蛋的作用力D.钢丝绳吊起货物加速上升时,钢丝绳对货物的拉力大于货物对钢丝绳的拉力【答案】B\n【解析】运动员做引体向上在向上加速运动时,横杆对人的支持力与人对横杆的压力是一对作用力和反作用力所以大小相等,方向相反,A错误;・火箭加速上升时,一走受到向上的合力,故发动机的推力大于火箭的重力,B正确:鸡蛋对石头的力和石头对鸡蛋的力是作用力与反作用力,二者大小相等,C错误;钢丝绳对货物的拉力与货物对钢丝绳的拉力为作用力与反作用力,二者犬小相等,D错误;故选B。考点:作用力和反作用力;物体的弹性和弹力。【名师点睛】力是改变物体运动状态的原因,若物体运动状态发生了变化,则物体所受到合外力一定不为零;作用力与反作用力的特点:大小相等,方向相反,作用在同一直线上,同时产生、同时消失、同时发生变化。重点4:会用共点力的平衡条件解决简单的平衡问题;超重和失重【要点解读】一、会用共点力的平衡条件解决简单的平衡问题1.共点力:物体同时受儿个力作用,如果这儿个力作用在物体的同一点,或者它们的作用线交与一点,那么这儿个力就叫共点力。2.平衡状态:一个物体在力的作用下,保持静止或匀速直线运动状态,则该物体处于平衡状态。3.平衡条件:共点力作用下物体的平衡条件是合力为零,即尸合=0。二、超重和失重1.视重:所谓“视重"是指人由弹簧秤等量具上所看到的读数。2.超重(1)定义:物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)大于物体所受重力的现象。(2)产生条件:物体具有竖直向上的加速度。3.失重(1)定义:物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)小于物体所受重力的现象。(2)产生条件:物体具有竖直向下的加速度。(3)完全失重①定义:物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)等于0的状态。②产生条件:Q=g,方向竖直向下。4.超重、失重的分析:加速度视重(巧与重力关系运动情况受力图超重向上F=m(g+dy>mg向上加速,向1下减速al\n只費征加速度视重(巧与重力关系运动情况受力图失重向下F=m(g—d)V1,则A.(2时刻,小物块离力处的距离达到最人B./2时刻,小物块相对传送带滑动的距离达到最大C.0〜(2时间内,小物块始终受到大小和方向始终不变的摩擦力作用D.0〜h时间内,小物块始终受到大小不变的摩擦力作用【答案】BC\n【解析M时刻小物块向左运动到速度为翥高A处的距离达到最大,故A错误;右时刻前小物块相对传送带向左运动,之后相对静止,故血时刻,小物块相对传送带滑动的距离达到最犬,故B正确•在时间內小物块向左减速受向右的摩換力作用,在h出时间内小物块向右加速运动,受到向右的摩撫力作用,且摩揀力大小不变,故C正确;如图知,血七小物块做匀速直线运动,此时受力平衡,小物块不受摩揀力作用,故D错误;故选BC【考向2】倾斜传送带【例题】如图所示,传送带与水平面的夹角为()=3下,以4m/s的速度向上运行,在传送带的底端A处无初速度地放一个质量为0.5kg的物体,它与传送带间动摩擦因数卩=0.8,AB间(B为顶端)长度为25m。试回答下列问题:(g=10m/s2)(1)说明物体的运动性质(相对地球)(2)物体从A到B的时间为多少?【答案】(1)物体先以6/=0.4m/s2做匀加速直线运动,达到传送带速度后,便以传送带速度做匀速运动(2)11.25s【解析】(1)由题设条件ran37°=0.75,“=0.8,所以有ran37°gBC.mA>mBD.两地重力加速度gA=gB7.如图,电梯地板上的台秤放一物体,当电梯运行时台秤的示数比电梯静止时的示数减少了,下列判断正确的是A.电梯可能正在匀速下降C.电梯可能正在加速下降B.电梯可能正在加速上升D.电梯可能正在减速上升8.如图所示,静止的平顶小车质量M=10kg,站在小车上的人的质量"尸50kg,现在人用轻质细绳绕过光滑的轻质定滑轮拉动小车,使人和小车均向左做匀加速直线运动,已知绳子都是水平的,人与小车之间动摩擦因数为“=0.2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,地面水平光滑,重力加速度g=10m/s2,不计空气阻力,在运动过程屮下列说法正确的是左A.人受到摩擦力万冋冋右B.当人和小车加速度均为a=2.5m/s2时,人与小车之间的摩擦力为50NC.当绳子拉力为120N时人和小车之间有相对运动D.若人和小车相对静止,则人受到的摩擦力对人不做功9.物体A在倾角为&的斜面上运动,如图所示.若初速度为力它与斜面间的动摩擦因数为卩,在相同的情况下.A上滑和下滑的加速度大小之比为()\nA.“cos&—sin&sin&+“cos&B•sin&-“cos&D.——sin&-“cos07.质量为5kg的物体静止在粗糙水平面上,在0〜4s内施加一水平恒力F,使物体从静止开始运动,在4〜12s内去掉了该恒力F,物体因受摩擦力作用而减速至停止,其速度时间图象(u-/)如图所示.求:(1)在0〜12s内物体的位移;(2)物体所受的摩擦力大小;(3)此水平恒力F的大小.专题四1.【答案】BD【解析】A选项中,研究自行车后轮的转动情况时,后轮不能看作质点,A错;电台报时说:“现在是北京时间8点整二这里的驾寸间交际上指的是时刻,B对;质量是衡量惯性的位移标准,C错;做直线运动的物体当加速度方向与速度方向相同时,物体做加速运动,若加速度减小,速度増加的慢但速度还在增大,故D对。考点:质点、时间间隔与时刻、惯性等。【名师点睛】惯性与质塑对于任何物体,在受到相同的力作用时,决定它们运动状态的变化难易程度的唯一因素就是它们的质量.2.【答案】BD【解析】上升过程若是匀减速直线运动,其平均速度为巴,而从图中可以看出其面积小于匀减速直线运2动的面积,即小球实际上升的位移小于做匀减速上升的位移,而平均速度等于位移与时间之比,故其平均速度小于匀减速运动的平均速度,即小于吃,故A错误.同理,可知小球下降过程中的平均速度大于匀2加速下降的平均速度,即大于*,故B正确.小球抛出时,根据牛顿第二定律得:此时速率最大,可知此时的加速度最大,到最高点时,v=0,加速度a=g,不是0,故C错误.上升过程有:tng+kv=ma,y减小,a减小.下降过程有:mg-kv=ma,v增大,a减小,故D正确,故选BD。考点:牛顿笫二定律;图像。【名师点睛】本题关键是受力分析,只有分析好小球的受力,判断出小球加速度的变化情况,利用的而积表示位移,平均速度等于位移比时间分析平均速度。3.【答案】AD【解析】火箭尾部向下喷气,喷出的气体反过来对火箭产生一个反作用力,从而让火箭获得了向上的推力,故A正确,B错误;火箭飞出犬气层后,由于没有了空气,火箭虽然向后喷气,喷出的气体反过来对火箭产生一个反作用力,从而让火箭获得了向上的推力,故C错误;卫星进入运行轨道之后,与地球之\n间仍然存在一对作用力与反作用力,即地球对卫星的引力和卫星对地球的引力,故D正确:故选AD・考点:牛顿第三定律【名师点睛】本题考查了力的相互作用性,力与物体运动的关系,是基础题;知道火箭加速上升,受力不平衡是解题的关键。1.【答案】A【解析】在抽出木板的瞬时,弹簧対A的支持力和对B的压力并未改变.对A物体受重力和支持力,mg=F,aA=0.对B物体受重力和弹簧的向下的压力,根据牛顿第二定律q二肚空=哗+性2g,mm故选A.考点:牛顿第二定律的应用【名师点睛】本题属于牛顿第二定律应用的瞬时加速度问题,关键是区分瞬时力与延时力;弹簧的弹力通常来不及变化,为延时力,轻绳的弹力为瞬时力,绳子断开即消失。2.【答案】D【解析】伽利略的斜面实验证明了:运动不需力来维持,物体不受外力作用时,总保持原来的匀速直线运动状态或静止状态,故ABC错误,D正确.考点:伽利略的斜面实验【名师点睛】此题是对伽利略实验的考查,要知道伽利略“理想斜面实验”在物理上有着重要意义,伽利略第一个把实验引入物理,标志着物理学的真正开始.3.【答案】AD【解析】根据F-加g可知,a-F图彖中斜率表示丄,由图可知A的斜率人于B的斜率,所以®<2.5=125N;故人受到的摩擦力大小为50N;故B正确;要使人和车保持相对静止,则摩擦力不能超过最大静摩擦力;当绳子拉力为1120N时,假设人和小车不产生滑动,则此时整体的加速度为。=—=——=\.2m/s2,则对人:M+m10+50F-f=ma,解得.戶60N<〃加g=100N;故人和小车之间没有相对运动,选项C错误;在向左运动过程屮,由于有力和位移,故摩擦力对人做功;故D错误;故选B.考点:牛顿第二定律的应用1.【答案】B【解析】沿斜面向上运动,由牛顿第二定律得加gsin歼屮HgcosRmZ],解得:ai=gsin6/+|4gcos6/物体沿斜面返回下滑时加gsin〃■屮昭cosgg,则a2=gsin6/-|.igcos^;故上滑与下滑的加速度的大小之比gsin^z/gcos^sin^z/cos^故坯确;故选氏gsin&-“gcos&sin0cos0考点:牛顿笫二定律【名师点睛】本题主要考查了牛顿第二定律及运动学基本公式的直接应用,注意上滑和下滑吋摩擦力的方向,难度不大,属于基础题。2.【答案】(1)96m(2)10N(3)30N【解析】(1)物体在0〜12s内的位移诃市题中所给的速度图像求得,即:兀=丄切心丄X16xl2m=96m22\n重点名称重要指数重点1实验:打点计时器测速度★★★重点2实验:探究弹力和弹簧伸长的关系★★★★重点3实验:探究加速度与力、质量的关系★★★★[重点归纳[重点详解][[重点1:打点计时器测速度基本原理【要点解读】1.打点计时器的原理及使用电火花计时器电磁打点计时器结构图示正脉冲输出插座电火花计时器电磁打点计时器工作电压220V交流电6V以下交流电打点方式周期性产生电火花振针周期性上下振动打点周期0.02s0.02s记录信息位移、时间纸带2.测平均速度、瞬时速度的原理:跟运动物体连在一起的纸带上打出的点记录了物体在不同时刻的位置,用刻度尺测出两个计数点间的位移心,打两个点的时间可用&=(n-l)xo.02s求得,则平均速\n度当A/很短时,可以认为心仏/为/时刻的瞬时速度。如图所示,纸带上E点的瞬时速度可用D、G或D、F间的平均速度代表,但用D、F间的平均速度表示时更精确。Ax1.数据处理过程(1)选取一条点迹清晰便于分析的纸带。(2)把纸带上能看得清的某个点作为起始点0,以后的点分别标上A、B、C、D…作为%十数点=如图所不,依次测出0到A、A到B、B到C…Z间的距离“1、比、旳…。0x{Ax2Bx3Cx4Dx5Ex6Fx7G%(3)打点计时器打点的周期为八则A、B、C、D...各点的瞬时速度分别为:匕严(码+兀)甘咗U+可2T2T2.实验时应注意的事项(1)实验前,应将打点计吋器固定好,以免拉动纸带吋晃动,并要先轻轻试拉纸帯,应无明显的阻滞现彖。(2)使用计时器打点时,应先接通电源,待打点计时器打点稳定后,再拉动纸带。(3)手拉动纸带时速度应快一些,以防点迹太密集。(4)使用电火花计时器时,应注意把纸带正确穿好,墨粉纸盘位于纸带上方,使用电磁打点计时器时,应让纸带穿过限位孔,压在复写纸下面。(5)使用电磁打点计时器的,如打出点较轻或是短线,应调整振针距复写纸的高度。(6)打点计时器不能连续工作太长时间,打点之后应立即关闭电源。(7)对纸带进行测量时,不要分段测量各段的位移,正确的做法是一次测量完毕(可先统一测量出各个测量点到起始测量点OZ间的距离)。读数时应估读到毫米的下一位。【考向1]打点计时器的原理及使用【例题】在用打点计时器“探究小车速度随时间变化的规律”实验中,下列关于作V-/图象的说法中,正确的是()A.只要确定了图象中的两点,就可以得出小车运动的片/图象,因此实验只需要测出两组数据B.作图象时,所取的点越多,图线就越准确C.作出的图线应该通过所有的点,图线曲折也可以D.对于偏离直线较远的点,说明误差太大,应舍去\n【答案】BD【解析】处理数据时只用两组数据会让團像的描绘产生很大的误差,作说團象时,所取的点越多,團线就越准确,故A错,B对。作沪f图象时,由数据进行描点后,用一条平滑的曲线(包括平滑直线)连起来,数据点不用全在线上,但应均匀的分布在线的两侧,不用为了把点画在线上而使线画成折线,故C错。对于偏离直线较远的点,说明误差太犬,应舍去,故D对。故选ED。考点:处理数据时團像的描绘。【名师点睛】本题比较简单,考查了处理数据的一种方法图像法。描点作图时的注意事项要清楚。对于基础知识,平时训练不可忽略,要在练习中不断加强。【考向2】实验步骤与纸带处理【例题】在“研究匀变速直线运动”实验中,①接通电源与让纸带(随物体)开始运动,这两个操作的时间关系应当是()A.先接通电源,再释放纸带B.先释放纸带,再接通电源C.释放纸带的同时接通电源D.不同的实验要求不同②下图为某同学打出的一条纸带的一部分,描出0、A、B、C、D五个计数点(相邻两个计数点间有四个点未画出).用毫米刻度尺测量各点与0点间距离如图所示,已知所用电源的频率为50H〃则打B点时小车运动的速度巾=m/s,小车运动的加速度a=m/s2.(结果要求保留两位有效数字)8.80(单位:cm)15.90H<24.80►【答案】(1)A(2)0.62;1.8【解析】①实验时,要先接通电源,再释放纸带,故选A;②打B点时小车运动的速度Xac~2T(15.90-3・50)><10一22x0.1mis-0.62m/s设0到A之间的距离为q,以后各段分别为兀2、心、X4,根据匀变速直线运动的推论公式△x=a72可以求岀加速度的大小,得:x3-xi=2a172;x^-x^l^T2为了更加准确的求解加速度,我们对两个加速度取平均值得:4(a1+a2)即小车运动的加速度计算表达式为:Cl=Xbd~^()b=02480-0.0880-0.0880加/护二〔$加//4T20.04考点:研究匀变速直线运动。重点2:实验:探究弹力和弹簧伸长的关系【要点解读】1.实验原理\n(1)弹簧受力会发生形变,形变的大小与受到的外力有关。沿着弹簧的方向拉弹簧,当形变稳定时,弹费的弹力与使它发生形变的拉力在数值上是相等的。用悬挂法测量弹赞的弹力,利用的是弹赞静止时弹费的弹力与挂在弹簧下面的钩码的重力相等。(2)弹簧的长度可用刻度尺直接测出,伸长暈可由弹簧拉长后的长度减去弹簧的原长来计算。(3)建立坐标系,以纵坐标表示弹力大小F,以横坐标表示弹簧的伸长量x,在坐标系中描出实验所测得的各组&、F)对应的点,用平滑的曲线连接起来,根据实验所得的图线,就可探究弹力大小与伸长量间的关系。1.实验器材轻弹簧、钩码(一盒)、刻度尺、铁架台、三角板、重垂线、坐标纸。2.实验步骤.(1)按图安装实验装置,记下弹簧下端不挂钩码时所对应的刻度/。。(2)在弹簧下悬挂一个钩码,平衡时记下弹簧的总长度并记下钩码的重力。(3)增加钩码的个数,重复上述实验过程,将数据填入表格,以F表示弹力,/表示弹赞的总长度,x=l~l.表示弹簧的伸长量。1234567F/N0//cmx/cm03.数据处理(1)以弹力F(大小等于所挂钩码的重力)为纵坐标,以弹簧的伸长量x为横坐标,用描点法作图。连接各点,得出弹力F随弹簧伸长量兀变化的图线。(2)以弹簧伸长量为自变量,写出弹力和弹簧伸长量之间的函数关系,函数表达式中常数即为弹簧的劲度系数,这个常数也可据F-x图线的斜率求解,\n1.注意事项(1)所挂钩码不要过重,以免弹簧被过分拉伸,超出它的弹性限度。(2)每次所挂钩码的质量差尽量大一些,从而使坐标上描的点尽可能稀一些,这样作出的图线更精确。(3)测弹簧长度时,一定要在弹簧竖直悬挂且处于平衡状态时测量,刻度尺要保持竖直并靠近弹簧,以免增大误差。(4)描点画线时,所描的点不一定都落在一条曲线上,但应注意一定要使各点均匀分布在曲线的两侧。(5)记录数据时要注意弹力与弹簧伸长量的对应关系及单位。【考向1]用图像法探究弹力和弹簧伸长的关系【例题】图甲为某同学用力传感器去探允弹簧的弹力和伸长量的关系的实验情景。用力传感器竖直向下拉上端固定于铁架台的轻质弹簧,读出不同拉力下的标尺刻度x及拉力大小F(从电脑中直接读出)。所得数据记录在下列表格中:田甲田乙第17颛砂国丙x/on4.从图乙读出刻度尺上的刻度值为cm:(2)根据所测数据,在图丙坐标纸上作出F与x的关系图象;(3)由图象求出该弹簧的劲度系数为N/m、弹簧的原长为字)【答案】(1)63.60(63.55〜63.65)emo(均保留三位有效数(2)如图拉力大小F/N0.450.690.931.141.441.69标尺刻度x/cm57.025&0159.0060.0061.0362.00\n【解析】(1)由图可知,弹簧秤的最小分度为0.1N,故读数为63.60N;(2)根据表屮数据利用描点法得出对应的图彖如图所示;(1)由胡克定律可知,图象的斜率表示劲度系数,则可知&=——=24.3N/加。0.62-0.55【名师点睛】本题考查探究弹力和弹簧伸长之间的关系实验,要注意明确实验原理及实验中的注意事项,并正确根据图象分析实验数据;在读弹簧秤的示数时要注意估读。【考向2]探究弹力与弹簧伸长的关系【例题】在“探究弹力与弹簧伸长的关系”的实验中。①关于操作步骤先后顺序,下列说法正确的是()A.先测量原长,后竖直悬挂B.先竖直悬挂,后测量原长C.先后顺序对实验结果无影响D.先后顺序对实验结果的影响程度取决于弹簧的自重②为了探求弹簧弹力F和弹簧伸长量的关系,李强同学选了甲、乙两根规格不同的弹簧进行测试,根据测得的数据绘出如图所示的图象,从图象上看,该同学没能完全按实验要求做,使图象上端成为曲线,图象上端成为曲线是因为・这两根弹簧的劲度系数分别为:甲弹簧为N/m,乙弹赞为N/m。xfcm【答案】①BD②弹簧己经超过了弹簧的弹性限度造成的;66.7N/m;200N/m【解析】①在喺究弹力和弹酱伸长量的关系啲实验中由于弹醤的自重,水平放羞和竖直悬挂,弹酱的长度不同.所以先竖直悬挂,后测量原长,这样挂上磁码后测出弹酱伸长后的长度减去原长能准确反映伸长量,故A错误,B正确:先后顺序对实殓结果的影响程度取决于弾蟹的自重,故C错误,D正确。故选BDo②由胡克定律可知:在弹性限度内,弹簧的弹力与行变量成正比,图象是直线,由图示图象可知,当拉力较大时,图象向上发生弯曲,这是由于弹簧已经超过了弹簧的弹性限度造成的;由图示图彖可知,弹簧的劲度系数:妒罟二岛N/E.7N/m紇=老=需尹/沪200"/加\n【名师点睛】本题考查了弹簧弹力F和弹簧伸长量兀的关系的基础知识;对于基本实验仪器不光要了解其工作原理,还要从实践上去了解它,自己动手去实际操作,达到熟练使用的程度.重点3:实验:探究加速度与力、质量的关系【要点解读】一、实验原理:1.探究方法——控制变量法(1)控制小车的质量M不变,研究加速度与合外力的关系a*F合。(2)控制祛码和小盘的质量不变,即力F不变,改变小车的质量M,研究加速度与质量的关系a-1/Mo2.要测量的物理量(1)小车与其上祛码的总质量M—用天平测出。(2)小车受的拉力F—用天平测出小盘和盘内舷码的总质量加,由F=mg算出。(3)小车的加速度°―通过打点计时器打出的纸带测算出。②应用加速度与位移成正比求出由于a=^,如果测出两个初速度为零的匀加速直线运动在相同时间内发生的位移X】、兀2,则位移之比就是加速度之比,即计=襄二、实验器材舷码,一端有定滑轮的长木板,细线,纸带,导线,夹子,小盘,天平,小车,打点计吋器,交流电源,复写纸,刻度尺。三、实验步骤1.用天平测出小车和重物的质量分别为Mo、m(),并把数值记录下来。2.按图所示将实验器材安装好(小车上不系绳)。3.平衡摩擦力:在木板无滑轮的一端下面垫一薄木板,反复移动其位置,直到打点计吋器正常工作后不挂重物的小车在斜面上做匀速直线运动为止(纸带上相邻点间距相等)。4.将重物通过细绳系在小车上,接通电源放开小车,用纸带记录小车的运动情况;取下纸带并在纸带上标上号码及此时所挂重物的重力m0go5.保持小车的质量不变,改变所挂重物的重力,重复步骤4,多做几次实验,每次小车从同一位置释\n放,并记录好重物的重力,m】g、m?g、…,以及计算出相应纸带的加速度填入表格。1.保持托盘屮所放重物的质量不变,在小车上加放磁码,并测出小车与所放磁码的总质量M,接通电源,放开小车,用纸带记录小车的运动情况,取下纸带并在纸带上标上号码。2.继续在小车上加放珏码,重复步骤6,多做几次实验,在每次得到的纸带上标上号码。8•计算出每次实验所得纸带的加速度值及小车与耘码的总质量填入表格。四、数据处理.1.分析加速度和力的关系依据表格1,以加速度a为纵坐标,以外力F为横坐标,作出a~F关系图象,如图所示,由此得出结论:质量不变时,加速度与力成正比。2.分析加速度和质量的关系依据表格2,以加速度a为纵坐标,以小车及祛码的总质量M的倒数1/M为横坐标作出a-1/M关系图象,如图所示,据图象可以得出结论:受力一定时,加速度与质量成反比。3.实验结论:物体的加速度与作用在物体上的合外力成正比,与物体的质量成反比。六、注意事项1.平衡摩擦力时不要挂重物,整个实验平衡了摩擦力后,不管以后是改变盘和耘码的质量,还是改变小车及祛码的质量,都不需要重新平衡摩擦力。2.实验中必须满足小车和祛码的总质量远大于小盘和祛码的总质量。只有如此,祛码和小盘的总重力才可视为与小车受到的拉力相等。3.各纸带上的加速度a,都应是该纸带上的平均加速度.4.作图象吋,要使尽可能多的点在所作直线上,不在直线上的点应尽可能对称分布在所作直线两侧。离直线较远的点是错误数据,可舍去不予考虑。5.释放时小车应靠近打点计时器II先接通电源再放开小车。【考向1]实验原理与步骤的考察【例题】下面是“探究加速度与力、质量的关系”的实验步骤:①用天平测出小车质量M和小盘质量m\n①安装好打点计时器,在小车上装好纸带②调整长木板的倾斜程度③在小盘中放入适量的舷码加]④保持小车质量一定时,探究加速度与力的关系\n①保持小车所受拉力一定时,探究加速度与质量的关系(1)步骤③的目的是。(2)步骤④中,要求小盘和5S码总质量(m+mi)小车质量M。(3)步骤⑤和⑥,表明该实验采用的科学方法是o【答案】(1)平衡摩擦力(2)远小于(3)控制变量法【解析】(1)步骏③是为了平衡掉小车与木板、纸带与打点计时器间的摩撫力。(2)步骡④中,要求小盘和磁码总质量(m+ml)远小于小车的质>Mo(3)该实验采用的是控制变量法。【考向2】实验数据的分析与处理【例题】小华所在的实验小组利用如图17所示的实验装置探究牛顿第二定律,打点计时器使用的交流电频率/=50Hz,当地的重力加速度为g.(1)在实验前必须进行平衡摩擦力,其步骤如下:取下细线和砂桶,把木板不带滑轮的一端适当垫高并反复调节,直到轻推小车,小车做运动(2)图(乙)是小华同学在正确操作下获得的一条纸带,其中A、B、C、D、E每两点之间还有4个点没有标出.若Si=2.02cm,s2=4.00cm,s3=6.01cm,则B点的速度为:vb=m/s(保留三位有效数字)。小车哎嘗纸带An(3)在平衡好摩擦力的情况下,探究小车加速度G与小车质量M的关系屮,某次实验测得的数据如表所示.根据这些数据在坐标图中描点并作出a-—图线.从a-—图线求得合外力大小为N(计MM算结果保留两位有效数字).\n1.21J00806Ma2H-H+HAl*A—YATTT-t-ri-rT-r-ri-r-r-i-r<-■H+H+H1—<111LIHUIrJ■:・r・■■■■■■+-H+J—1LlrLlr+瓷+L—bvIr1-H-;-■■♦■■■r+X.XJI4JI3H+H-:■•■ki亠iiii亠I.jjiiiiT-rinvri-in+m丄a/ms21.21.10.60.40.34.03.62.01.41.03H4-H+H14-H+H4*0(4)如杲在某次实验中根据测得的多组数据画出-F关系图线如图所示。\n4a/(m・s-2)①分析此图线的0A段可得出的实验结论是o②此图线的段明显偏离直线,造成此误差的主要原因是A.小车与轨道之间存在摩擦B.轨道保持了水平状态C.所挂砂及砂桶的总质量太大D.所用小车的质量太大【答案】(1)匀速直线运动;(2)0.301(3)描点、连线如图所示;0.30N(4)①保持小车质量不变时,加速度与拉力成正比。②C【解析】(1)在实验前必须进行平衡摩擦力,其步骤如下:取下细线和砂桶,把木板不带滑轮的一端适当垫高并反复调节,直到轻推小车,使小车恰好做匀速直线运动.(2)利用匀变速直线运动的推论吟=诗巴=0.30M/s(3)用描点法画出图象如下所示:由片阳可知,在a■丄图象屮,图象的斜率表示物体所受合外力的大小,有图象可知其斜率为k=0.3,M故所受合外力大小为0.3N.(4)①分析此图线的CU段可得出的实验结论是:保持小车质量不变时,加速度与拉力成正比。②.砂和砂桶的质量在增加,那么砂和砂桶的质量不能远小于车的质量时,实际拉力比砂桶重力小得多,桶实际的加速度比理论值小得多,图线向下弯曲,故选C.\n■dl难点归纳][[难点名称难度指数难点1用打点计时器计算加速度★★★难点2探究加速度与力、质量的关系中减小误差的措施★★★★■I[难点详解]IH难点1:纸带研究物体运动的方法及其应用【要点解读】1、由纸带求物体加速度的方法:根据sm-sn=(m-n)aT\原理)(T为相邻两计数点间的时间间隔),求出a=尙_»,(加〉0,(m_在计算中多求儿次取平均值即为物体运动的加速度。例如:如=,°2=,……则该(4-1)厂(5-2)厂纸带的加速度为:二……32、由纸带求物体速度的方法:(1)中间点的速度:屮间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度:匚=y=^=21111(原理),2t2例如:VJ21.空竺/+6+6+6……1IT2T47(2)两端点的速度:速度吋间关系:v,=v0+at(原理),例如:v^=vx-aT,v6=v5+at3、根据T图像中图线的斜率求解加速度:0°"=tan一兰【考向1】用纸带研究匀变速直线运动【例题】在“研究匀变速直线运动”的实验中,使用电磁打点计时器(所用交流电的频率为50Hz)得到如图所示的纸带.图中的点为计数点,相邻两计数点间还有四个点未画出,S|、S2、S3、旳、吐、S6已经测量出,下列表述正确的是()\nA.实验时应先放开纸带再接通电源B.(.%—•$】)等于($2—印)的6倍C.从纸带可求出计数点〃对应的速率D.相邻两个计数点间的时间间隔为0.02s【答案】C【解析】实峻时应先接通电源,待稳定后再释放纸带,A错误:因为纸带做匀加速直线运动,而非匀速直线运动,所臥根据逐差法可得:(兀一巧)=⑴,(巾一可)=甸",B错误:计数点间还有4个点未画出,所以相邻计数点间的时间间隔7=5x0.02=O.k,根据匀变速运动过程中中间时刻速度等于该段过程的平均速度可得也=警=笃J,C正确D错误:2T2T【名师点睛】做分析匀变速直线运动情况时,其两个推论能使我们更为方便解决问题,一、在相等时间内走过的位移差是一个定值,即Ax=aT2,二、在选泄的某一过程中,中间时刻瞬时速度等于该过程屮的平均速度。【考向2]实验应用【例题】某同学在“研究匀变速直线运动”的实验中,用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况,在纸带上确定出A、B、C、D、E、F、G共7个计数点,其相邻两点间的距离如图甲所示,每两个相邻的计数点之间的时间间隔均为O.lOso—11■■丄■■1'•••11••••--1111•—11.J•11--4--—•111•--11•1•""1•——••111p.m・L0.900.S00.700.600.500.4000.10.20.30.40.5團甲團乙(1)试根据纸带上各个计数点间的距离,计算打下B、C、D、E、F五个点时小车的瞬时速度,请将D点的速度值填在下面的表格内(保留到小数点后两位);计数点序号BCDEF计数点对应的时刻t/s0.10.20.30.40.5通过计数点时小车的速度v/m*s'10.500.580.740.82(2)以A点为计时零点,将B、C、D、E、F各个时刻的瞬时速度标在如图乙所示的坐标纸上,并画出小车的瞬时速度v随时间t变化的关系图线;(3)根据第(2)问中画出的厂/图线,求出小车运动的加速度大小a=m/s2(保留三位有效数字)。\n【答案】(1)0.66;(2)如图;(3)0.800【解析】(1)D点的速度:(2)图线如图:\t0.5【名师点睛】解决本题的关键掌握纸带的处理方法,会通过纸带求解瞬时速度和加速度,关键是匀变速直线运动的推论的运用,以及知道图线的斜率表示加速度.难点2:探究加速度与力、质量的关系中减小误差的措施【要点解读】1.平衡摩擦力:在木板无滑轮的一端下面垫一薄木板,反复移动其位置,直到打点计时器正常工作后不挂重物的小车在斜而上做匀速直线运动为止(纸带上相邻点间距相等)。平衡摩擦力时不要挂重物,整个实验平衡了摩擦力后,不管以后是改变盘和舷码的质量,还是改变小车及眩码的质量,都不需要重新平衡摩擦力。2.在该实验中实际是:mg=(M+m)a,要满足mg=Ma,应该使祛码盘和祛码的总质量远小于小车的质量,只有如此,舷码和小盘的总重力才可视为与小车受到的拉力相等。【考向1)实验数据的分析与处理【例题】某同学验证物体质量一定时加速度与合力的关系,实验装置如图1所示。主要思路是,通过改变悬挂小钩码的质量,改变小车所受拉力,并测得小车的加速度。将每组数据在坐标纸上描点、画线,观察图线特点。电源插头"打点计时器(1)实验中为使小钩码的重力近似等于小车所受拉力,则钩码的质量m和小车质量M应该满足的关系为:O(2)如图2所示为本实验中得到的一条清晰纸带,纸带上两相邻计数点的时间I'可隔为几测量其中X]、也、X、也、兀6。为了尽量减小误差,则用T、X]、X2…兀6表示小车加速度大小°=\n线,得到如图3所示的图线。认为出现这种结果的原因可能是:o学习牛顿第二定律后,你认为,图小图线的斜率表「(兀4+花+忑)-("+兀2+心)【答案】(1)m«M(2)(3厅(3)小车前进过程中受到滑动摩【解析】(1)以整体为研究对象有:加g=(加+M)a,解得:a=^g;以”为研究对象有(3)经过6次实验,获得了6组对应的小车所受合力F、小车加速度a的数据,在坐标纸上描点、画发现图线不过原点,经排查发现:并非人为的偶然误差所致,那么,你绳子的拉力:F=Mci="•哗,显然要有F=mg,必有m+M=M,故有M»m,即只有M+加M»m时才可以认为细对小车的拉力大小等于钩码的重力;(2)纸带上两相邻计数点的时间间隔=0.105,根据匀变速直线运动的推论公式Ax=aT2,利用逐差法可以求出加速度的大小,由(3厅(兀+花+兀6)-(旺+兀2+七)"・(3盯得-JUXJ-X+ZW)(3)从图中发现有拉力时,没有加速度.所以原因可能是小车前进过程中受到滑动摩擦力.根据F1F=Ma得:q=所以图中图线的斜率表示:一MM考点:验证物体质量一定时加速度与合力的关系。【名师点睛】要求在什么情况下才可以认为绳对小车的拉力犬小等于盘和盘屮舷码的重力,需求出绳子的拉力,而要求绳子的拉力,应先以整体为研究对象求出整体的加速度,再以M为研究对象求出绳子的拉力,通过比较绳对小车的拉力大小和盘和盘屮磁码的重力的大小关系得出只Hm«M时才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘和盘中眩码的重力;根据匀变速直线运动的推论公式Ax=aT\可以求出加速度的大小。\n【考向2】实验拓展【例题】某同学设计了如图所示的装置来探究加速度与力的关系。弹簧测力计固定在一合适的木板上,桌面的右边缘固定一支表面光滑的铅笔以代替定滑轮,细绳的两端分别与弹赞测力计的挂钩和矿泉水瓶连接。在桌面上画出两条平行线MN、PQ,并测出间距d。开始时将木板置于MN处,现缓慢向瓶屮加水,直到木板刚刚开始运动为止,记下弹簧测力计的示数F。,以此表示滑动摩擦力的大小。再将木板放回原处并按住,继续向瓶中加水后,记下弹簧测力计的示数戸,然后释放木板,并用秒表记下木板运动到PQ处的时间人(1)木板的加速度可以用d、/表示为。=:为了减小测量加速度的偶然误差可以采用的方法是(一种即可)。(2)改变瓶屮水的质量重复实验,确定加速度a与弹簧测力计示数F1的关系。下列图象能表示该同学实验结果的是o(3)用加水的方法改变拉力的大小与挂钩码的方法相比,它的优点是A.可以改变滑动摩擦力的大小B.对以更方便地获取多组实验数据C.可以比较精确地测出摩擦力的大小D.可以获得更大的加速度以提高实验精度【答案】(1)y保持冋不变,重复实验多次测量乩取平均值(2)C(3)B、C【解析】(1)木板在绳子拉力的作用下做初速度为零的匀加速直线运动,由d=\a^可知:a斗为了减小测量加速度的偶然误差可以采用的方法是保持尺不变,重复实验多次测量d、/,取平均值。(2)该实验原理与教材实验原理类似,同样需要满足木板的质量M远大于矿泉水瓶的质暈m,此时可认为鬥=吨;本实验中没有平衡摩擦力,但通过题意可知受到的摩擦力为F0,木板受到的合外力为(鬥-F0)o图象反映的是a与Fl的关系,而不是a与(尺一厲)的关系,所以图象不过原点。当F1增大时,即矿泉水瓶的质量m增大时,该实验不再满足M»m,此时a越大,绳上的拉力FT就越小于矿泉水瓶的重力加g,即弹簧测力计开始加速运动时的示数Fl,加速度增加得就越慢,图线弯曲,斜率变小,C正确。(3)用加水的方法改变拉力的大小与挂钩码的方法相比,它的优点是可以更方便地获取多组实验数据和比较精确地测出滑动摩擦力的人小,B、C说法是正确的。两种实验方法都不可以改变滑动摩擦力的\n大小,A说法错误;通过(2)屮分析可以知道,当加速度增大时,实验条件便不再满足,此时实验误差变大,D说法错误。【过关测试】1・一弹簧的劲度系数为500N/m,它表示,若用200N的力拉弹簧,则弹簧伸长mo2.一个实验小组在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中,使用两根不同的轻质弹簧a和b,得到弹力与弹簧长度的图彖如图所示,下列表述正确的是()A.a的原长比b的长B.a的劲度系数比b的大C.a的劲度系数比b的小D.测得的弹力与弹簧的长度成正比如图所示,是探究某根弹簧的伸长量X与所受拉力F之I'可的关系图:(1)弹赞的劲度系数是N/m;(2)当弹簧受F=600N的拉力作用时(在弹性限度内),弹簧伸长为兀=cm2.如图a所示为“探究加速度与物体受力及质量的关系叩勺实验装置图。图中A为小车,B为装有祛码的托盘,C为一端带有定滑轮的长木板,小车后面所拖的纸带穿过电火花打点计时器,打点计时器接50Hz交流电,每隔0.02秒打一次点。小车的质量为mi,托盘及祛码的质量为m2。①下列说法正确的是A.长木板C必须保持水平B.实验时应先释放小车后接通电源C.实验中012应远小于1"1D.作a・-L图像便于行出加速度与质量关系②实验时,某同学由于疏忽,遗漏了平衡摩擦力这一步骤,他测量得到的a—F图像,可能是图b中的图线。(选填“甲、乙、丙")\n①图c为某次实验得到的纸带,纸带上标出了所选的四个讣数点之间的距离,相邻汁数点间还有四个点没有画出。由此可求得小车的加速度的大小是m/s2o(结果保留二位有效数字)\n量用M表示,盘及盘中祛码的质量用m表示,2.在“探允”加速度与力、质量的关系的实验中,采用如图A所示的实验装置,小车及车中祛码的质小车的加速度对由小车后拖动的纸带市打点计时器打出的点计算出.②一组同学在做加速度与质量的关系实验时,保持盘及盘屮磁码的质量一定,改变小车及车屮磁码的质量,测出相应的加速度.釆用图象法处理数据.为了比较容易地检查出加速度a与质量M的关系,应该做a与的图象.③如图B所示为甲同学根据测量数据作岀的a_F图象,说明实验存在的问题是・④乙、丙同学用同一装置做实验,画出了各口得到的图彖如图C所示,两个同学做实验时的哪一个物理量取值不同.3.【山东师范大学附属屮学2015-2016学年高一上学期笫二次学分认定】在“探究加速度与力、质量的关系''的实验中:(1)对于本实验,以下说法中正确的是A.砂和桶的总质量要远大于小车的总质量B.每次改变小车质量后,需耍重新平衡摩擦力C.本实验主要采用控制变量的方法來研究加速度与力、质量的关系D.在探究加速度与质量的关系时,作IL*,a--图象容易更直观判断出二者间的关系(2)某同学在接通电源进行实验之前,将实验器材组装如图所示,下列对此同学操作的判断正确的是A.打点计时器不应固定在长木板的最右端,而应固定在靠近定滑轮的那端B.打点计时器不应使用干电池,而应使用交流电源\nA.不应将长木板水平放置,而应在右端垫起合适的高度,平衡摩擦力\nA.小车初始位置不应离打点计时器太远,而应靠近打点计时器放置(1)改正实验装置后,该同学顺利地完成了实验。在某条纸带上确定出A、B、C、D、E、F、G共7个计数点.其相邻点间还有4个点未画出。其中Si=7.05cm、S2=7.67cm、S3=8.29cm、S尸&91cm、S5=9.53cm、S6=10.15cm。那么,小车运动的加速度为m/s2(结果保留两位有效数字)。某同学根据实验数据作出了加速度Q随合力F的变(4)若在实验中保持拉力不变,得到了小车加速度随质量变化的一组数据,如下表所示:实验次数加速度a!ms2小车与祛码总质量w/kg小车与祛码总质量的倒数Q/kg'110.320.205.020.250.254.030.210.303.340.180.352.950」60.402.5请你在方格纸川建立合适坐标并画出能直观反映出加速度与质塑关系的图线。化图线如右上图所示。此图屮直线发生明显弯曲的原因是专题五1.【答案】弹簧每伸长或缩短lm需500N的拉力或压力;0.4【解析】一弹箸的劲度系数为500N/m,它表示弹普每伸长或缩短lm需500N的拉力或压力•若用200N的力拉弹亀由胡克走律F=g贝廉普的伸长量为=04m・\n考点:考查胡克定律.【名师点睛】此题考查的是弹簧的伸长与受到的拉力成正比的应用,在解决此类问题时,一定要清楚弹簧的“原长”、“伸长”和“长度”三者的区别和联系.1.【答案】(1)B(2)2000,30【解析】(1)由图像可知,直线与横轴交点的坐标为弹簧的原长,可知a的原长比b的短,选项A错误;根据片kx可知,直线的斜率等于弹簧的劲度系数,可知a的劲度系数比b的大,选项B正确,C错误;由图像可知弹力与弹簧的伸长量成正比,但是与长度不成正比,选项D错误;故选B.FQQQ(2)弹簧的劲度系数为:k=—=——=2000N/加;由图像可知,当弹簧受F=600N的拉力作x0.4用时(在弹性限度内),弹簧仲长为x=30cm考点:此题是对胡克定律的考查;关键是理解定律的基本意义:弹簧的弹力与弹簧的形变量成正比,而不是和长度成正比.2.【答案】(1)CD;(2)丙;(3)0.50【解析】(1)实验中要平衡摩擦力,长木板的一端要垫高,故A错误;为节省纸带增加小车运行时间先接通电源后松小车,故B错误;以托盘作为研究对彖有mg-T=m^以小车作为研究对象有联立以上两式可得厂=丄如=_坐—耍使绳子拉力等于钩码的重力,即*加g,故有M>>m,故C正确;M+m]+加M如杲作出a-M图象,却难以根据图象确定a与M是否是成反比,所以我们可以作出a■丄的图象,只要a■丄mm的图彖是正比例函数图彖就证明了a与M成反比例关系,故D正确;(2)没用平衡摩擦力,则当施加一定力时,首先平衡摩擦力后才会产生加速度,通过图象知,当力F不为零时,加速度为零,故丙图对;(3)计数点之间有4个点未画出,时间间隔为0.1s,有公式八得:0.0339002890?P=0.50m/s2.考点:探究加速度与物体受力及质塑的关系【名师点睛】此题考查了探允加速度与物体受力及质量的关系实验;掌握好实验的步骤及实验的原理很重要,对实验的注意事项及数据的处理也要做到明确和理解。3.【答案】①m<