人教版（2019）高中物理必修第一册期末核心考点复习提纲（实用，必备！）

人教版（2019）高中物理必修第一册期末核心考点复习提纲参考系、质点、时间和时刻、位移和路程运动的描述速度、速率、平均速度加速度直线运动的条件：速度、加速度共线直线运动匀速直线运动：典型的直线运动规律：、匀变速直线运动、图像特例自由落体运动竖直上抛运动质点：用来代替物体、只有质量而无形状、体积的点。它是一种理想模型，物体简化为质点的条件是物体的形状、大小在所研究的问题中可以忽略。时刻：表示时间坐标轴上的点即为时刻。例如几秒初，几秒末，几秒时。时间：前后两时刻之差。时间坐标轴上用线段表示时间，例如，前n秒内（0到n秒）、第几秒内（n-1到n秒）。位置：表示空间坐标的点。位移：由起点指向终点（方向）的有向线段，位移是末位置与始位置之差（大小），是矢量。路程：物体运动轨迹之长，是标量。速度：描述物体运动快慢和运动方向的物理量，是位移对时间的变化率，是矢量。平均速度：在变速直线运动中，运动物体的位移和所用时间的比值，（方向为位移的方向）瞬时速度：对应于某一时刻（或某一位置）的速度，方向为物体的运动方向。瞬时速率：瞬时速度的大小即为瞬时速率；平均速率：质点运动的路程与时间的比值，它的大小与相应的平均速度之值可能不相同。（如往返运动，位移为零，所以平均速度也为零，但是路程不为零，平均速率也就不为零）加速度：描述物体速度变化快慢的物理量，（又叫速度的变化率），是矢量。的方向只与的方向相同。第14页共14页 （1）加速度与速度没有直接关系：加速度很大，速度可以很小、可以很大、也可以为零（某瞬时）；加速度很小，速度可以很小、可以很大、也可以为零（某瞬时）。（2）加速度与速度的变化量没有直接关系：加速度很大，速度变化量可以很小、也可以很大；加速度很小，速度变化量可以很大、也可以很小。（3）加速度是“变化率”——表示速度变化的快慢，不表示速度变化的大小。物体是否作加速运动：仅仅取决于加速度和速度的方向。（1）当加速度方向与速度方向相同时，物体作加速运动，速度增大；若加速度增大，速度增大得越来越快；若加速度减小，速度增大得越来越慢（仍然增大）。（2）当加速度方向与速度方向相反时，物体作减速运动，速度减小；若加速度增大，速度减小得越来越快；若加速度减小，速度减小得越来越慢（仍然减小）。图像问题总结位移时间图像（x-t）：是反映物体位置随时间变化规律的图像，纵轴每一个点（纵坐标）都代表位置，横轴每一个点（横坐标）都代表时刻，图线与横轴平行代表物体静止位移：纵坐标之差，所得数值的正负号代表位移方向，绝对值代表大小速度：（大小）图线越陡，速度越大（方向）图像斜向上为速度的正方向，斜向下为速度的负方向速度时间图像（v-t）：是反映物体速度随时间变化规律的图像，纵轴每一个点（纵坐标）都代表瞬时速度，横轴每一个点（横坐标）都代表时刻，图线与横轴平行代表物体匀速速度：（大小）离横轴越远，速度越大，反之越小（方向）以横轴为分界线，横轴上方图线速度为正方向，反之为负加速度：（大小）图线越陡，加速度越大；图线越缓，加速度越小（方向）斜向上图线加速度为正方向，斜向下加速度为负方向位移：（大小）图线与横轴所围图形的面积，横轴上方所求面积为正数，下方图形所求面积加负号。（方向）与速度方向判断方法一致，横轴上方为正，下方为负路程：不管正负号，直接计算图线与横轴所围图形面积，有多少加多少匀变速直线运动四个基本公式匀变速直线运动：加速度保持不变（速度随时间均匀变化）的直线运动该公式主要用于求瞬时速度第14页共14页 该公式涉及位移、初速度、加速度、时间四个物理量，有其三即可求另一该公式涉及位移、初速度、末速度、时间四个物理量，有其三即可求另一该公式涉及末速度、初速度、加速度、位移四个物理量，有其三即可求另一以上公式所涉及的五个物理量除了时间以外均为矢量，一般以初速度的方向为正方向，若物体加速运动，则加速度取正号；若物体减速运动，则加速度取负号。匀变速直线运动的重要推论：：任意相邻相等时间内的位移之差相等，可以推广到：某段时间的中间时刻的瞬时速度等于该段时间内的平均速度，运用该规律解决问题往往会非常简捷，要对该推论给予高度关注，打点计时器处理纸带时求某点瞬时速度就是根据这一推论（某点的瞬时速度等于其相邻两点间的平均速度）：某段位移的中间位置的瞬时速度无论是匀加速还是匀减速，中间位置瞬时速度都大于中间时刻的瞬时速度初速度为0的匀加速直线运动的比例关系等分时间1T末、2T末、3T末、...、nT末瞬时速度之比（由直接推出）1T内、2T内、3T内、...、nT内位移之比（由导出）（平方比）第一个T内，第二个T内，第三个T内，...第N个T内位移之比（应用最多，一定要记住！）（由导出）（奇数比）等分位移通过前1x、前2x、前3x...前nx的位移时的时间之比（由导出）第14页共14页 通过连续相等的位移所用时间之比（由）匀变速直线运动的特例：自由落体运动和竖直上抛运动自由落体运动：物体由静止开始，只在重力作用下的运动。特点：加速度为，初速度为零的匀加速直线运动。公式：，竖直上抛运动：物体以某一初速度竖直向上抛出，只在重力作用下的运动。特点：初速度为，加速度为的匀减速直线运动。是自由落体运动的逆过程追及问题解题方法问题涉及到两物体什么时候最大距离，什么时候最小距离，恰好追上，恰好碰不上时1、先求两物体达到共同速度所用的时间2、再求该共速时间内两物体的位移3、结合实际问题，对两物体的位移作差比较力的四个性质（1）物质性力是物体间的相互作用，力不能离开物体而独立存在，每一个力的产生必须同时涉及两个物体，且仅有两个物体，即施力物体和受力物体，不能多也不能少。（相互作用的物体可以接触，也可以不接触。如：两块磁铁）（2）相互性物体之间力的作用是相互的，有力就有施力物体和受力物体，施力物体同时是受力物体，受力物体同时也是施力物体。力总是成对出现，且物体间的这一对力总是同时产生、同时消失、同时变化，不存在先后关系（不存在没有施力物体的力，有受力物体则必有施力物体）（3）矢量性力是有大小和方向的物理量（矢量），力的大小可以用弹簧测力计测量，（4）独立性任何一个力都能独立地产生作用效果，使物体发生形变或使物体的运动状态发生变化力的表示方法力的图示力的示意图区别用来准确地表示力用来粗略的分析物体受到了某个力需要画出力的大小只画出力的方向和作用点第14页共14页 、方向和作用点三要素联系都是用有向线段来表示力，使抽象的力具体化、直观化画力的图示步骤：选标度、定起点、画线段、定刻度、加箭头画力的示意图步骤：定起点、画线段、加箭头力的分类按力的性质分类（力产生的原因）：重力、弹力、摩擦力、电磁力、分子力等。按力的效果分类（力产生的效果）：支持力、压力、拉力、动力、阻力、向心力等。重力1.重力的施力物体是地球，但不能说重力就是地球对物体的吸引力（重力不等同于万有引力）。地球表面附近的一切物体都受到重力，重力与运动状态和接触面情况均无关。2．重力的方向总是竖直向下的。3．重力的大小由物体的质量和所处的地理位置共同决定。计算式：G=mg。（其中的g是我们以前所学的自由落体加速度，它的大小与物体所处的高度和纬度有关．当高度增加时，g的值越小；当纬度增加时，g的值越大）。4．重力的作用点：重心。重心：物体重心的位置跟物体的形状和物体内质量的分布都有关系。只有形状规则、质量均匀分布的物体的重心才在物体的几何中心。重心的位置可在物体上，也可以在物体外。对于均匀薄板状物体，可以用悬挂法找出其重心位置，其依据的原理是二力平衡（物体所受重力与绳子对它的拉力等大反向，且在同一条直线上）。弹力形变 定义：物体在力的作用下形状或体积发生改变弹性形变：撤去作用力后能够完全恢复原状的形变弹性限度：当形变超过一定的限度时，撤去作用力后，物体不能恢复原来的形状的限度弹力弹力产生的条件：两物体相互接触且接触面之间发生弹性形变弹力产生的原因：由施力物体发生弹性形变引起的弹力有无的判断由弹力的产生条件可知，两物体接触并不一定存在弹力，只有发生弹性形变并且相互接触的两物体间才存在弹力，弹力有无的判断主要有以下几种方法：直接法：第14页共14页 对于形变效果明显的情况，可由两接触物体形变情况直接判断弹力的存在与否。如弹簧、橡皮筋等产生弹力的情况。假设法：①：撤掉与之接触的物体，看被研究物体的状态是否改变，若改变则存在弹力，否则不存在弹力。②：根据物体的运动状态来判断。假设被研究物体受弹力，物体所受的其他作用力与物体的运动状态是否满足相应的规律，主要是二力平衡规律。胡克定律内容：弹簧在发生弹性形变时，弹簧的弹力F和弹簧的伸长量（或压缩量）x成正比公式：F=kx其中，k为弹簧的劲度系数，单位是牛每米，单位符号是N/m注意：（1）上式适用于发生弹性形变（在弹性限度内）时，弹簧拉伸或压缩形变所产生的弹力的大小计算．（2）有的弹簧比较容易拉开，有的比较难拉开，这是由于它们的劲度系数不同，即为公式中的k不同，它是弹簧本身的一种物理性质，与外力无关，其大小只与弹簧的长短、粗细及材料有关．（3）x为弹簧的形变量的大小。摩擦力运动方向以地面为参考系，物体的运动方向相对运动方向以一个物体A为参考系，物体B相对于物体A的运动方向，反之亦然相对运动趋势的方向由于静摩擦力的存在，两物体间要发生却还没有发生的相对运动的方向静摩擦力：1.静摩擦力的产生条件①两物体直接接触且相互挤压(即有弹力).②接触面粗糙.③两物体间有相对运动趋势.（静摩擦力发生在相对静止的两物体之间，运动的物体也可能受静摩擦力）2.静摩擦力的方向与相对运动趋势方向相反，与物体运动方向无直接关系，既可与运动方向相同，也可与运动方向相反或成某一夹角.3.静摩擦力的大小（）静摩擦力大小与正压力无关，最大静摩擦力与正压力成正比.滑动摩擦力1.滑动摩擦力的产生条件第14页共14页 ①两物体直接接触且相互挤压(即有弹力).②接触面粗糙.③两物体间有相对运动.2.滑动摩擦力的方向与相对运动方向相反，与物体的运动方向无直接关系，与物体的运动方向可能相同，也可能相反.3.滑动摩擦力的大小由公式计算(也可以由二力平衡来求解)静摩擦力的有无、两种摩擦力大小的计算和方向的判断静摩擦力的有无判断是力学中的重点及难点，判断方法与弹力相同，依然使用假设法，假设存在静摩擦力，对物体受力分析，看其是否符合物体此时的运动状态。力的合成与分解1、在物理学中，如果一个物体受到几个力的共同作用时，我们常常可以求出这样一个力，该力产生的效果与原来几个力的共同效果相同，这个力就叫做那几个力的合力，原来的几个力叫作分力2、求几个力的合力的过程叫做力的合成。3、合力与分力之间具有等效代替的关系，而不是叠加关系，不能说一个物体受到几个力（分力）作用的同时，还受到合力的作用。求合力的方法——平行四边形法则（所有矢量都适用）求两个互成角度的力的合力，可以用表示这两个力的线段作邻边，作平行四边形，这两个邻边之间的对角线就表示合力的大小和方向．这叫做力的平行四边形定则。合力与分力没有确定的大小关系，合力可能比分力都大，也可能比分力都小，还可能介于两者之间，二力进行合成，方向相同时合力最大，方向相反时合力最小，两个大小不变的分力（F1、F2）的合力范围为。共点力：几个力如果都共同作用在物体的同一位置，或者几个力作用在物体上的不同点，但这几个力的作用线延长后相交于一点，这几个力就叫共点力，所以，共点力不一定作用在同一点上，如图所示的三个力F1、F2、F3均为共点力。力的分解：力的分解是力的合成的逆运算，同样遵循平行四边形定则，力的合成是惟一的，但力的分解有无数种可能。第14页共14页 常见力的分解的情况：①已知合力F和两个分力的方向，可以唯一地作出力的平行四边形，对力F的分解是唯一的。②已知合力F和一个分力的大小与方向，力F的分解也是唯一的。③已知合力F、一个分力F2的方向和另一个分力F1的大小，对力F的分解有三种可能（F2与F的夹角为α）。无解一个解两个解一个解判断技巧：以合力F箭头端点为圆心，F1大小（长度）为半径画圆，所得圆弧与分力F2所在方向直线有几个交点，则力的分解有几个解。力的正交分解法：在许多情况下，根据力的实际作用效果，我们可以把一个力分解为两个相互垂直的分力，把力沿两个选定的互相垂直的方向分解，叫力的正交分解。力的正交分解法的步骤：1.以力的作用点为原点，建立直角坐标系，标出x轴和y轴。如果这时物体处于平衡状态，则两轴方向可根据解题方便自己选择；2.将与坐标轴不重合的力分解为x轴方向和y轴方向的两个分力，并在图上标明Fx和Fy；第14页共14页 xyFFxFyaO3.在图上标出与x轴或与y轴的夹角，然后列出力Fx、Fy的表达式，如图所示，则有第14页共14页 Fx=FcosaFy=Fsina与两轴重合的力就不用再分解了；4.列出x轴方向上各分力的合力和y轴方向上各分力的合力的两个方程，然后求解。受力分析把指定的研究对象在特定的物理情景中所受到的所有外力找出来，并画出受力示意图，这个过程就是受力分析。对物体进行正确地受力分析，是解决好力学问题的关键。受力分析的顺序：先分析场力（重力、电场力、磁场力），再分析接触力（先弹力后摩擦力），最后分析其他力。方法：隔离法与整体法1.整体法：以几个物体构成的整个系统为研究对象进行求解的方法。在许多问题中用整体法比较方便，但整体法不能求解系统的内力。2.隔离法：把系统分成若干部分并隔离开来，分别以每一部分为研究对象进行受力分析，分别列出方程，再联立求解的方法。3.通常在分析外力对系统作用时，用整体法；在分析系统内各物体之间的相互作用时，用隔离法。有时在解答一个问题时要多次选取研究对象，需要整体法与隔离法交叉使用。例：如图甲所示，A、B、C叠放于水平地面上，加一水平力F，三物体仍静止，分析A、B、C的受力情况。甲　　　　　　　　　　乙【审题】用隔离法分析：先取A为研究对象：A受向下的重力GＡ、B对A的支持力NＢＡ。假设B对A有水平方向的摩擦力，不论方向水平向左还是向右，都与A处的静止状态相矛盾，所以B对A没有摩擦力。再取B为研究对象：B受向下的重力GＢ、A对B的压力NＡＢ、C对B的支持力NＣＢ、水平力F。因B处静止，水平方向受合力为零，根据平衡条件，C对B一定有水平向左的摩擦力fＣＢ。再取C为研究对象：C受向下的重力GＣ、Ｂ对C的压力NＢＣ第14页共14页 ，地面对C的支持力N，由牛顿第三定律得，B对C的摩擦力向右，因C处静止合力为零，根据平衡条件，地对C的摩擦力f一定水平向左。牛顿运动定律牛顿第一定律1．牛顿第一定律（惯性定律）：一切物体总是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。这个定律有两层含义：（1）保持匀速直线运动状态或静止状态是物体的固有属性；物体的运动不需要用力来维持。（2）要使物体的运动状态（即速度包括大小和方向）改变，必须施加力的作用，力是改变物体运动状态的原因。点评：①牛顿第一定律导出了力的概念力是改变物体运动状态的原因。（运动状态指物体的速度）又根据加速度定义：，有速度变化就一定有加速度，所以可以说：力是使物体产生加速度的原因。（不能说“力是产生速度的原因”、“力是维持速度的原因”，也不能说“力是改变加速度的原因”。）②牛顿第一定律导出了惯性的概念一切物体都有保持原有运动状态的性质，这就是惯性。惯性反映了物体运动状态改变的难易程度（惯性大的物体运动状态不容易改变）。质量是物体惯性大小的量度。惯性：物体保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质。对于惯性理解应注意以下三点：（1）惯性是物体本身固有的属性，跟物体的运动状态无关，跟物体的受力无关，跟第14页共14页 物体所处的地理位置无关。（2）质量是物体惯性大小的量度，质量大则惯性大，其运动状态难以改变。（3）外力作用于物体上能使物体的运动状态改变，但不能认为克服了物体的惯性。牛顿第三定律1．对牛顿第三定律理解应注意：（1）两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等，方向相反，作用在一条直线上（2）作用力与反作用力总是成对出现．同时产生，同时变化，同时消失（3）作用力和反作用力在两个不同的物体上，各产生其效果，永远不会抵消（4）作用力和反作用力是同一性质的力（5）物体间的相互作用力既可以是接触力，也可以是“场”力定律内容可归纳为：同时、同性、异物、等值、反向、共线2．区分一对作用力反作用力和一对平衡力一对作用力和反作用力一对平衡力作用对象两个物体同一个物体作用时间同时产生，同时消失不一定同时产生或消失力的性质一定是同性质的力不一定是同性质的力力的大小关系大小相等大小相等力的方向关系方向相反且共线方向相反且共线牛顿第二定律1．定律的表述物体的加速度跟所受的外力的合力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向跟合力的方向相同，即F=ma（其中的F和m、a必须相对应）点评：特别要注意表述的第三句话。因为力和加速度都是矢量，它们的关系除了数量大小的关系外，还有方向之间的关系。明确力和加速度方向，也是正确列出方程的重要环节。若F为物体受的合外力，那么a表示物体的实际加速度；若F为物体受的某一个方向上的所有力的合力，那么a表示物体在该方向上的分加速度；若F为物体受的若干力中的某一个力，那么a仅表示该力产生的加速度，不是物体的实际加速度。第14页共14页 2．对定律的理解：（1）瞬时性：加速度与合外力在每个瞬时都有大小、方向上的对应关系，这种对应关系表现为：合外力恒定不变时，加速度也保持不变。合外力变化时加速度也随之变化。合外力为零时，加速度也为零。（2）矢量性：牛顿第二定律公式是矢量式。公式只表示加速度与合外力的大小关系.矢量式的含义在于加速度的方向与合外力的方向始终一致.（3）同一性：加速度与合外力及质量的关系，是对同一个物体（或物体系）而言。即F与a均是对同一个研究对象而言。（4）相对性：牛顿第二定律只适用于惯性参照系。（5）局限性：牛顿第二定律只适用于低速运动的宏观物体，不适用于高速运动的微观粒子。3．牛顿第二定律确立了力和运动的关系牛顿第二定律明确了物体的受力情况和运动情况之间的定量关系。联系物体的受力情况和运动情况的桥梁或纽带就是加速度。牛顿运动定律在动力学问题中的应用1．运用牛顿运动定律解决的动力学问题常常可以分为两种类型（两类动力学基本问题）：（1）已知物体的受力情况，要求物体的运动情况．如物体运动的位移、速度及时间等．（2）已知物体的运动情况，要求物体的受力情况（求力的大小和方向）．但不管哪种类型，一般总是先根据已知条件求出物体运动的加速度，然后再由此得出问题的答案．两类动力学基本问题的解题思路图解如下：可见，不论求解那一类问题，求解加速度是解题的桥梁和纽带，是顺利求解的关键。超重与失重超重现象：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情况称为超重现象。第14页共14页 产生超重现象的条件是物体具有向上的加速度。与物体速度的大小和方向无关。产生超重现象的原因：当物体具有向上的加速度a（向上加速运动或向下减速运动）时，支持物对物体的支持力（或悬挂物对物体的拉力）为F，由牛顿第二定律得F－mg＝ma所以F＝m（g＋a）＞mg由牛顿第三定律知，物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）F′＞mg.失重现象：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情况称为失重现象。产生失重现象的条件是物体具有向下的加速度，与物体速度的大小和方向无关.产生失重现象的原因：当物体具有向下的加速度a（向下加速运动或向上做减速运动）时，支持物对物体的支持力（或悬挂物对物体的拉力）为F。由牛顿第二定律mg－F＝ma，所以F＝m（g－a）＜mg由牛顿第三定律知，物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）F′＜mg.完全失重现象：物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）等于零的状态，叫做完全失重状态.产生完全失重现象的条件：当物体竖直向下的加速度等于重力加速度时，就产生完全失重现象。在地球表面附近，无论物体处于什么状态，其本身的重力G＝mg始终不变。超重时，物体所受的拉力（或支持力）与重力的合力方向向上，测力计的示数大于物体的重力；失重时，物体所受的拉力（或支持力）与重力的合力方向向下，测力计的示数小于物体的重力.可见，在失重、超重现象中，物体所受的重力始终不变，只是测力计的示数（又称视重）发生了变化，好像物体的重量有所增大或减小。（2）发生超重和失重现象，只决定于物体在竖直方向上的加速度。物体具有向上的加速度时，处于超重状态；物体具有向下的加速度时，处于失重状态；当物体竖直向下的加速度为重力加速度时，处于完全失重状态.超重、失重与物体的运动方向（即速度方向）无关。第14页共14页