高一物理期末复习

　　一．内容黄金组
　　本学期主要学习了力、直线运动、牛顿运动定律、曲线运动　万有引力等知识。
　　二．要点大揭秘
　　1．力
　　(1)力是物体间的相互作用,是使物体发生形变或改变物体运动状态的原因.
　　(2)力的三要素及其图示.力的三要素为大小、方向和作用点.力的效果与它的三个要素有关.图示时,可用一带箭头的线段表示其三要素.力是矢量.
　　(3)力学中常见的三种力.
　　①重力.产生于地球对物体的吸引力，大小为g mg,方向竖直向下.重力的作用点称为重心,重心不一定在物体的实体上.重力是物体产生重力加速度的原因.在地球表面不同纬度处,物体的重力略有不同.
　　②弹力.物体发生弹性形变时产生弹力.轻弹簧或弹性绳的弹力与形变的关系符合胡克定律:f kx.当物体发生弯曲形变时,其弹力方向总是垂直于发生弯曲形变的接触面.弯曲形变时，弹力的大小应根据物体的平衡方程或动力学方程去计算.
　　③摩擦力.接触面间有相对滑动时产生的摩擦力称为滑动摩擦力.滑动摩擦力大小为f μn方向与物体相对于接触面的运动方向相反，但不一定与物体对地运动的方向相反,因此,滑动摩擦力不一定总是阻碍物体运动.接触面间无相对滑时产生的摩擦力称为静摩擦力.物体所受静摩擦力的大小、方向、有无均应从物体的平衡方程或动力学方程解出.
　　(4)物体受力状态分析.物体受力状况分析的基本步骤见第5讲.在学习了牛顿第二定律、直线运动和曲线运动的知识后，分析物体受力状态时要注意研究物体的受力状况和运动状况的相互影响.
　　(5)力的合成与分解.力的合成与分解都符合等效原理：合力与其分力等效.力的合成与分解的基本运算方法是平行四边行法则.平行四边形法则是矢量运算的基本法则之一.高中物理中所学习的其他矢量的合成和分解也都可以应用平行四边形法则.
　　(6)力矩.力矩m f•l，式中l为臂，等于从转动轴到力的作用线的距离.
　　2．直线运动
　　(1)质点、路程和位移.正确理解物体能够被视为质点的条件.明确位移和路程的差别.
　　(2)匀速直线运动的速度和变速直线运动的平均速度.匀速直线运动的速度为v  ,v为矢量.变速直线运动的平均速度为   .对于匀变速直线运动,有   .
　　(3)瞬时速度.运动物体在某一时刻的速度或运动物体经某点时速度.当 t 0时,平均速度   可表示瞬时速度.瞬时速度是矢量.
　　(4)匀变速直线运动的加速度.匀变速直线运动的加速度为a  ，a为矢量.当a、v同向时,物体作加速直线运动,当a、v反向时物体作减速直线运动.
　　(5)自由落体运动和竖直上抛运动.自由落体运动是初速为零、加速度为g的匀加速直线运动.竖直上抛运动为加速度大小等于g的匀减速直线运动.
　　(6)匀变速直线运动的基本公式.匀变速直线运动的四个基本公式为vt v0 at.   、s v0t  at2及vt2 v02 2as.四个基本公式在不同情况下的变化见第10讲的公式系统表.
　　(7)直线运动的s－t图象和v－t图象.两图象分别表示直线运动中位移和速度与时间的函数关系.应注意，位移图象并不表示轨迹形状.位移图象为直线时，直线斜率表示速度，位移图象为曲线时，曲线上一点的切线斜率表示该时刻的瞬时速度.速度图象为直线时，直线斜率表示加速度，若速度图象为曲线，曲线上一点的切线斜率也可表示加速度的瞬对值.速度图线与t轴所夹面积可表示位移.
　　3.牛顿运动定律
　　(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，直到有外力迫使它改变这种状态为止.物体保持原来的匀速直线运动状态或静止状态的性质叫惯性.惯性是物体的固有性质.质量是物体惯性的量度.
　　(2)牛顿第二定律.物体的加速正比于所受合外力，反比于其质量.在采用国际单位制时，第二定律的数学表达式为 f ma.在分析物体受力状况和运动状况的基础上，可应用第二定律建立动力学方程.常用正交法，此时动力学方程为 fx max fy may
　　(3)牛顿第三定律.作用力与反作用力大小相等，方向相反，作用在同一直线上.作用力与反作用力同时存在、等值反向、共线异体，效果不同，不能抵消.
　　4.曲线运动　万有引力
　　(1)曲线运动的条件.物体受到的合外力方向与速度方向不在同一直线上。曲线运动中的速度方向就是该点曲线上的切线方向。
　　(2)运动的合成与分解. 运动的合成与分解的基本运算方法是矢量平行四边形定则，对位移、速度和加速度的合成与分解均适合.应用时应注意确定那个是分运动、那个是合运动，及运动的独立性原理、分运动合运动之间的等时性原理。
　　(3)平抛运动.平抛运动是一个加速度为重力加速度g的匀变速曲线运动，它可看成是水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动的合运动。注意两个方向的分运动的等时性，其运动的时间是由竖直高度决定，运动的水平位移由抛出点高度及水平初速度决定。
　　(4)匀速圆周运动，它是一个加速度大小不变方向时刻改变的变加速运动，描述圆周运动快慢的物理量有线速度、角速度、周期、频率等，要能清楚它们几者之间的关系。做匀速圆周运动的物体所受到的合外力提供了向心力，向心力是一个按效果来命名的力，可以是几个力的合力，也可是某一个力的分力，但不可以说物体受到向心力，因为这个力是找不到施力物体的。
　　(5) 万有引力. 任何两物体间都有相互吸引力，引力大小正比于两物体的质量乘积，反比于两物体间距离（只适用于两物体可视为质点时）.其数学表达式为 万有引力定律应用于天体运动时的基本方程为 。在地球表面,常可以认为地球对物体的引力近似地等于物体的重力,即 可推出gm gr2.反应了四个恒量间关系.三个宇宙速度，第一宇宙速度(环绕速度)为7.9km/s，第二宇宙速度(脱离速度)为11.2km/s，第三宇宙速度（逃逸个速度）为16.7km/s.
　　三．好题解给你
　　1.本课预习题：
　　（1）、下面关于力的说法，不正确的是（ ）
　　a一个力有施力物体，不一定有受力物体
　　b只有相接触的物体之间才会产生力的作用
　　c力的大小和方向相同，作用效果就一定相同
　　d两个大小相等的力作用在同一物体上，作用效果一定一样
　　（ 2）、如图，a、b、c三个物体叠放在桌面上，在a的上面再加一个作用力f，则c物体受到竖直向下的作用力除了自身的重力之外还有：
　　a1个力；
　　b2个力；
　　c3个力；
　　d4个力。 ( )
　　（3）、物体运动时，若其加速度恒定，则物体：
　　a一定作匀速直线运动；
　　b一定做直线运动；
　　c可能做曲线运动；
　　d可能做圆周运动。
　　（4）、一石块从楼房阳台边缘向下做自由落体运动, 到达地面, 把它在空中运动的时间分为相等的三段, 如果它在第一段时间内的位移是1.2m, 那么它在第三段时间内的位移是( )
　　a 1.2m b 3.6m c 6.0m d 10.8m
　　（5）、下列关于惯性的说法，正确的是（ ）
　　a只有静止或做匀速直线运动的物体才具有惯性
　　b做变速运动的物体没有惯性
　　c有的物体没有惯性
　　d两个物体质量相等，那么它们的惯性大小相等
　　本课预习题答案：
　　(1)、bcd (2)、a (3)、c (4)、c (5)、d
　　2.基础题：
　　（1）、下列关于运动状态与受力关系的说法中，正确的是：（ ）
　　a物体的运动状态发生变化，物体的受力情况一定变化；
　　b在恒力作用下，一定作匀变速直线运动；
　　c的运动状态保持不变，说明物体所受的合外力为零；
　　d物体作曲线运动时，受到的合外力可能是恒力。
　　（2）、如图所示, a为木块, b为装满沙子的铁盒, 系统处于静止状态, 若从某时刻b中的沙子漏出, 在全部漏光之前系统一直处于静止状态, 在这一过程中a所受的静摩擦力( )
　　a 一定始终不变 b 一定变大
　　c 一定变小　　　 d 有可能变大, 也有可能变小
　　（3）、如图所示，木块在恒定拉力f作用下沿水平向右做直线运动，且速度不断增大，则f与摩擦力的合力方向是 ( )
　　a向上偏右
　　b向上偏左
　　c水平向左
　　d竖直向上
　　基础题参考答案：
　　（1）、cd （2）、d （3）、a
　　3.应用题：
　　（1）、把一个质量为0,5kg的物体挂在弹簧秤下,在电梯中看到弹簧秤的示数为3n,g取10m/s2,则可知电梯的运动情况可能是（ ）.
　　a以4m/s2的加速度加速上升
　　b以4m/s2的加速度减速上升
　　c以4m/s2的加速度加速下降
　　d以4m/s2的加速度减速下降
　　（2）、图中物体a和b质量分别为 m a = 2kg , mb = 8kg ，滑轮、绳子及弹簧秤c的质量不计，滑轮处的摩擦也不计，则弹簧秤的示数为（ ）
　　a 20n b 32n c. 60n d. 80n
　　（3）、如图所示，在匀速转动的圆筒内壁上，有一物体随圆筒一起转动而未滑动。当圆筒的角速度 增大以后，下列说法正确的是：（ ）
　　a.物体所受弹力增大，摩擦力也增大了；
　　b.物体所受弹力增大，摩擦力减小了；
　　c物体所受弹力和摩擦力都减小了；
　　d物体所受弹力增大，摩擦力不变。
　　（1）、bc （2）、b （3）、d
　　4.提高题：
　　（1）、一小球质量为m，用长为l的悬线固定于o点，在o点正下方l/2处钉有一根长钉，把悬线沿水平方向拉直后无初速度地释放小球，当悬线碰到钉子的瞬时（ ）
　　a小球的向心加速度突然增大， b小球的角速度突然增大
　　c小球的速度突然增大 d悬线的张力突然增大
　　（2）、火星和地球质量之比为p，火星和地球的半径之比为q，则火星表面处和地球表面处的重力加速度之比为：（ ）
　　a. ； b. ； c. ； d. 。
　　（3）、甲、乙两小球质量相同，在同一光滑圆锥形漏斗内壁做匀速圆周运动， 乙球的轨道半径较大，如图所示，则下列说法正确的是（ ）
　　a.甲的角速度较大 b.乙的周期较大
　　c.它们的向心加速度大小相等 d.它们对漏斗内壁的压力大小相等
　　提高题参考答案：
　　（1）、abd （2）、a （3）、abcd
　　四．课后演武场
　　1、如图所示，光滑的水平圆盘中心有一小孔，用细绳穿过小孔，两端分别系有a、b物体，定滑轮的摩擦不计，物体a随光滑圆盘一起匀速转动，悬挂b的细线恰与圆盘的转动轴oo’重合，下列说法中正确的是（ ）
　　a使物体a的转动半径变大一些，在转动过程中半径会自动恢复原长
　　b使物体a的转动半径变大一些，在转动过程中半径会越来越大
　　c使物体a的转动半径变小一些，在转动过程中半径会随时稳定
　　d以上说法都不正确
　　2、如图所示，物体a、b各重10n ，水平拉力f1   4n，f2 2n，物体保持静止，则a、b间的静摩擦力大小为________n，b与地面间的摩擦力大小为________n。
　　3、以 v = 10 m / s 的速度匀速行驶的汽车，第 2 s 末关闭发动机，第 3s 内的平均速度大小是 9 m / s ，则汽车的加速度大小是____ m / s2 。汽车10 s 内的位移是____ m 。
　　4、一条铁链长5m，铁链上端悬挂在某一点，放开后让它自由落下，铁链经地悬点正下方25m处某一点所用的时间是_____s。（取g=10m/s2）
　　5、如图所示，质量为m的物体p与车厢的竖直面的摩擦系数为，要使p物体不下滑，则车厢的加速度最小值为______，方向_____。
　　6、水平传送带的运行速度v=2m/s(对地) 现将一工件沿竖直方向轻轻放到传送带上, 如图所示, 已知工件与传送带间的滑动摩擦系数为0.10, 则5s内工件运动的距离(对地)为____________m.
　　7、一小球水平抛出时速度大小为v0， 落地时速度大小为2v0，忽略空气阻力，小球在空中的位移大小是________。
　　8、如图.所示，皮带与两轮之间没有滑动.在皮带轮转动时，a，b，c三点的线速度之比是 ，a，b，c三点的角速度之比是 ，a，b，c三点的向心加速度之比是 .
　　9、把细圆管制成半径为r的圆环，并且竖直放置(图)，细圆管内径略去不计.一个光滑小球运动到细管的最高点时，其速度值υ为 时，它对细管壁向下的压力为零；当其速度值υ为 时，它对细管壁上下两侧的压力均为零.
　　10、质量为1kg, 初速度为10m/s的物体, 沿粗糙水平面滑行, 如图所示, 物体与地面间的滑动摩擦系数为0.2, 同时还受到一个与运动方向相反的, 大小为3n的外力f作用, 经3s钟后撤去外力, 求物体滑行的总位移. (g取10/s2)
　　11、一平板车质量m=100kg，停在水平路面上，车身的平板离地面高h=1.25m，一质量m=50kg的小物块置于车的平板上，它到车尾的距离b=1.00m，与车板间的摩擦因数μ=0.20，如图所示。今对平板车施一水平方向的恒力，使车向前行驶，结果物块从车板上滑落。物块刚离开车板的时刻，车向前行驶的距离s0=2.0m，求物块落地时，落地点到车尾的水平距离s（不计路面与平板车间的摩擦，g取10m/s2）。
　　12、两个质量相等的小球分别固定在轻杆的中点a及端点b(图).当杆在水平面上绕o作匀速转动时，求杆的oa段及ab段对球的拉力之比.
　　13、如图所示，在倾角θ 30 的光滑斜面上，有一长l 0.4的细绳，一端固定在o点，另一端拴一质量为m 0.2千克的小球，使之在斜面上作圆周运动，求：(1)小球通过最高点a时的最小速度；(2)如细绳受到9.8牛的拉力就会断裂，求小球通过最低点b时的最大速度.
　　课后演武场参考答案及提示：
　　1、b
　　2、4，2.
　　3、2 ，45
　　4、0．21
　　5、g/，向右
　　6、8
　　7、
　　8、2：2：1,1：2：1,2：4：1.
　　9、
　　10、9.25m
　　提示：在外力f作用下, 物体先做匀减速运动, a1=(f+f)/m=(3+0.2 1 10)/1=5m/s2, 经过t1=v0/a=10/5=2s, 物体速度减为零; 接下来, 物体将向左匀加速运动1s, a2=(f－f)/m=(3－0.2 1 10)/1=1m/s2; 之后, 撤掉外力f, 物体在f作用下, 向左匀减速运动直至停止, a3=μg=0.2 10=2m/s2; 物体向右位移s1=v0t1/2=10 2/2=10m, 物体向左位移s2=a2t22/2=1 12/2=0.5m; s3=v22/(2a3)=(a2t2)2/(2a3)=(1 1)2/(2 2)=0.25m;
　　总位移为s=s1－(s1+s2)=10－(0.5+0.25)=9.25m, 位于出发点右侧.
　　11、　　s=1.6m(1.625m)
　　提示：物块开始运动的加速度方向向前(右)，大小为
　　a1=μg=2.0m/s2
　　离开车前的位移l=s0－b=1.0m
　　所用时间t1=
　　离开车时的速度(方向向右)
　　在t1时间内，小车的加速度
　　2
　　t1末速度
　　由牛顿第二定律
　　f－μmg=ma0
　　小车所受拉力f=500n
　　物块从脱离小车到落地所用的时间
　　物块的水平射程
　　s1=v1t2=1.0m
　　物块离开车后，车的加速度
　　在t2内的位移
　　物块落地点到东的距离
　　s=s2－s1=1.625m=1.6m
　　12、3：2.
　　13、1.41m/s，4.2m/s