1、高中物理必修一笔记第一章运动的描述第一节 质点 参考系和坐标系机械运动：物体在空间中所处位置发生变化，这样的运动叫做机械运动。运动的特性：普遍性，永恒性，多样性质点1.在研究物体运动的过程中，如果物体的大小和形状在所研究问题中可以忽略，把物体简化为一个点，认为物体的质量都集中在这个点上，这个点称为质点。2.质点条件：1）物体中各点的运动情况完全相同（物体做平动）2）物体的大小（线度）它通过的距离3.质点具有相对性，而不具有绝对性。举例：质点（地球公转 长途运行的火车，长跑运动员）；非质点（自转的物体上的点，火车过桥，体操运动员）4.理想化模型：根据所研究问题的性质和需要，抓住问题中的主要因素，
2、忽略其次要因素，建立一种理想化的模型，使复杂的问题得到简化。（为便于研究而建立的一种高度抽象的理想客体，实际上不存在）参考系1.任何运动都是相对于某个参照物而言的，这个参照物称为参考系。2.参考系的选取是自由的。1）比较两个物体的运动必须选用同一参考系。2）参照物不一定静止，但被认为是静止的。坐标系为了定量地描述物体的位置及位置的变化，需要在参考系上建立适当的坐标系。三要素：原点、正方向、单位长度。第二节时间位移时间与时刻1.钟表指示的一个读数对应着某一个瞬间，就是时刻，时刻在时间轴上对应某一点。两个时刻之间的间隔称为时间，时间在时间轴上对应一段。t=t2t12.时间和时刻的单位都是秒，符号为
3、s，常见单位还有min，h。3.通常以问题中的初始时刻为零点。路程和位移1.路程表示物体运动轨迹的长度，但不能完全确定物体位置的变化，是标量。2.从物体运动的起点指向运动的终点的有向线段称为位移，是矢量。3.物理学中，只有大小的物理量称为标量；既有大小又有方向的物理量称为矢量。4.只有在质点做单向直线运动是，位移的大小等于路程。两者运算法则不同。典型题：一质点绕半径为R 的圆周运动了一圈，则其位移大小为 ，路程是 。若质点运动了1.75 周，则其位移大小为 ，路程是 ，运动过程中最大位移是 第三节 运动运动的描述速度1.直线运动的位置和位移：坐标的正负表示位置在原点的哪一侧，坐标的数值表示位置
4、到原点的距离用位置坐标的变化量表示物体位移 ，用正、负表示运动物体位移的方向X=X2X12.物体通过的位移与所用的时间之比叫做速度。v=s/t速度是矢量，方向是物体运动的方向；物理意义：描述物体运动（位置变化）的快慢3.平均速度（与位移、时间间隔相对应）物体运动的平均速度v是物体的位移s与发生这段位移所用时间t的比值。v=s/t其方向与物体的位移方向相同。单位是m/s。物理意义:粗略地描述物体运动的快慢4.瞬时速度（与位置时刻相对应）瞬时速度是物体在某时刻前后无穷短时间内的平均速度。其方向是物体在运动轨迹上过该点的切线方向。瞬时速率（简称速率）即瞬时速度的大小。5.平均速率：等于路程除以时间。
5、6.v=s/t 定义式，适用于任何运动 V=(v1+v2)/2 前一半时间，后一半时间（v1 v2 是平均速度） V=2v1v2/(v1+v2) 前一半位移，后一半位移（v1 v2 是平均速度） V=(v0+v)/2 匀变速运动（v0 是初速度v 是末速度）典型题:1.试判断下面的几个速度中哪个是平均速度?哪个是瞬时速度? A.子弹出枪口的速度是800 m/s，以790 m/s的速度击中目标 B.汽车从甲站行驶到乙站的速度是40 km/h C.汽车通过站牌时的速度是72 km/h D.小球第3末的速度是6 m/s 2:短跑运动员在100米竞赛中，测得7秒末的速度是9m/s，10S末到达终点时的
6、速度是10.2m/s，则运动员在全程内的平均速度为（ ）A、9m/s B、9.6m/sC、10m/s D、10.2m/s3.下列说法中正确的是（ ）A平均速度就是速度的平均值 B平均速率就是平均速度C瞬时速率是指瞬时速度的大小 D子弹以速度v从枪口射出，v是平均速度4物体通过两个连续相等位移的平均速度分别为v1=10 m/s,v2=15 m/s，则物体在整个运动过程中的平均速度是 m/s B.12.5 m/sC.12 m/s m/s第四节 用打点计时器测速度1.打点记时器：通过在纸带上打出一系列的点来记录物体运动信息的仪器。（电火花打点记时器火花打点，电磁打点记时器电磁打点）；当电源频率为50
7、赫兹时，出两个相邻的点的时间间隔是0.02s。2打点计时器的作用（1）测时间 （2）测位移 （3）研究纸带 研究物体运动3如何利用纸带求速度。（1）确定时间间隔T很重要。每隔四个点（五个点）取一个计数点，时间间隔T=0.10S0 1 2 3 （2）正确确定位移 相邻计数点的位移分别为各计数点到0点的距离分别为（3）某点的瞬时速度等于以该点为中间时刻那段时间内的平均速度。4.速度图象描绘图象：各点的分布大致都落在一条直线上，我们可以推断：如果没有实验误差的理想情况下，所描出的各点应全部落到这条直线上。因此，画直线时，让尽可能多的点处在这条直线上，其余均匀分布，去掉偏差太大的点。第五节速度变化的快
8、慢-加速度1.物体的加速度等于物体速度变化（vtv0）与完成这一变化所用时间的比值a = v/t =（vtv0）/t2如果物体开始时的速度是v0，经时间t，速度变为v，则速度变化v= ，加速度a= 。3 加速运动 减速运动V1（1）V2VV1V2V（2）你能由以上信息总结出V与加速度a的方向之间的关系吗？(1)物体做加速运动时，加速度的方向与速度方向 (2)物体做减速运动时，加速度的方向与速度方向 4.a不由V、v、t决定，但a的方向就是v的方向 (速度速度变化量加速度 三者没有决定关系)5.变化量 = 末态量值初态量值表示变化的大小或多少6.变化率 = 变化量/时间表示变化快慢典型题1.若汽
9、车的加速度方向与速度方向一致，当加速度减小时，则( ) A汽车的速度也减小 B汽车的速度仍在增大 C当加速度减小到零时，汽车静止 D. 当加速度减小到零时，汽车的速度达到最大 E.位移一直增大。2.关于速度、速度改变量、加速度，正确的说法是：（B）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，其加速度不可能为零D、加速度很大时，运动物体的速度一定很大4、一质点做直线运动的v-t图像如图所示。质点在01s内做 运动，加速度为 m/s2；在13s内，质点做 运动，加速度为 m/s2；在34s内质点做 运动，加速度为 m/s2
10、。5以5m/s的速度做直线运动的足球，被运动员飞起一脚，在0.2s的时间内变为5m/s反向飞出，求足球被踢过程中的加速度.（定义正方向）第二章 匀变速直线运动的研究第一节 实验：探究小车速度随时间变化的规律1、在研究小车速度随时间变化规律的实验中，按照实验进行的先后顺序，将下列步骤的代号填在横线上 。A.把穿过打点计时器的纸带固定在小车后面。B.把打点计时器固定在木板没有滑轮的一端，并连好电路。C.换上新的纸带，再重做两次。D.把长木板平放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面。E.使小车停在靠近打点计时器处，接通电源，放开小车，让小车运动。F.把一条细绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮，下边吊着合适的钩码。
11、G.断开电源，取出纸带。2甲、乙两物体在同一直线上运动，它们的 v-t 图象如图，可知（ ）A在t1时刻，甲和乙的速度相同 B在t1时刻，甲和乙的速度大小相等，方向相反C在t2时刻，甲和乙的速度方向相同，加速度方向也相同D在t2时刻，甲和乙的速度方向相同，加速度方向相反3.用图象描述直线运动（1）匀变速直线运动的位移图象1.s-t图象是描述做匀变速直线运动的物体的位移随时间的变化关系的曲线。（不反映物体运动的轨迹）2.斜率表示速度的大小3.图象中两图线的交点表示两物体在这一时刻相遇。4.右图表示物体走出去，停一停，走回来。去时快，回时慢。（2）匀变速直线运动的速度图象1.v-t图象是描述匀变速
12、直线运动的物体岁时间变化关系的图线。（不反映物体运动轨迹）2.斜率表示加速度大小3.图象与时间轴的面积表示物体运动的位移，在t轴上方位移为正，下方为负，整个过程中位移为各段位移之和，即各面积的代数和。4.右图表示物体正方向加速，正方向匀速，正方向减速到静止，一直向前，无往复。加速加速度大于减速加速度5.右图是火箭升空速度图像，何时离地面最高？第二节第三节第四节匀变速直线运动1.如果物体沿直线运动且其速度均匀变化，该物体的运动就是匀变速直线运动（加速度不变）。2.匀变速直线运动规律1.基本公式：x=v0t+at/22.速度：vt=v0+at3.vtv0=2ax4. v平均=（v0+vt）/2推论
13、：1）S2S1 = S3S2 = S4S3 = = S = aT2）初速度为0的n个连续相等的时间内S之比：S1：S2：S3：Sn=1：3：5：（2n1）3）初速度为0的n个连续相等的位移内t之比：t1：t2：t3：tn=1：（21）：（32）：（nn1）4）a=（SmSn）/（mn）T（利用上各段位移，减少误差逐差法）5）V平均= Vt/26）匀减速到静止的运动可以倒过来看成由静止开始的匀加速运动。3.刹车问题：无论求末速度还是刹车位移，都要带实际的刹车时间。典型题1.某物体的vt图线如图所示，则该物体A.做往复运动 B.做匀变速直线运动 C.朝某一方向做直线运动 D.以上说法均不对 2.汽
14、车以20m/s的速度匀速行驶，现以4.0m/s2的加速度开始刹车，则刹车后6s末的速度、位移各是多少？3.若取初速度方向为正方向，则下列说法正确的是（ ）A匀加速直线运动中，加速度a取负值B匀加速直线运动中，加速度a取正值C匀减速直线运动中，加速度a取负值D无论匀加速直线运动还是匀减速直线运动，加速度a均取正值4.做匀变速直线运动的质点，它的位移随时间变化的规律是：S = 24t - 1.5t 2,则质点的速度为零的时刻是 B .8s C.16s D.24s5.质点做直线运动的vt图如图所示，则 前6 s内物体做匀变速直线运动 2 s4 s内质点做匀变速直线运动 3 s末质点速度为零，且改变运
15、动方向2 s末质点的速度大小是4 m/s A. B. C. D. 6.如下图所示，为一物体做匀变速直线运动的速度图线，根据图线作出的以下几个判断中，正确的是：、物体始终沿正方向运动、物体先沿负方向运动，在t=2s后开始沿正方向运动、在t=2s前物体位于出发点负方向上，在t=2s后位于出发点正方向上、在t=2s时，物体距出发点最远第五节第六节自由落体运动/伽利略对自由落体运动的规律1.物体仅在重力的作用下，从静止开始下落的运动，叫做自由落体运动（理想化模型）。在空气中影响物体下落快慢的因素是下落过程中空气阻力的影响，与物体重量无关。2. 自由落体运动规律自由落体运动是一种初速度为0的匀变速直线运
16、动，加速度为常量，称为重力加速度。g=9.8m/s重力加速度g的方向总是竖直向下的。其大小随着纬度的增加而增加，随着高度的增加而减少。vt=2gh3.伽利略的科学方法：观察提出假设运用逻辑得出结论通过实验对推论进行检验对假说进行修正和推广4.（1）停车距离=反应距离（车速反应时间）+刹车距离（匀减速）（2）安全距离停车距离5. 计算步骤：A、画图，并把题目中的已知条件画在图上B、分析运动，根据题目要求列式。（多采用分段列式法）（1）一个物体从高h处自由落下，其时间达到落地时间一半时，下落的高度h为（）A. h/2 B. h/3 C. h/4 D. h/8（2）火车以v=54km/h速度沿平直轨
17、道运动，因故需在某小站暂停to=1min，进站刹车时的加速度大小a1=0.3m/s2，启动后的加速度大小a2=0.5m/s2，直至恢复原速，求火车由于暂停而延误的时间tC、刹车问题： 先计算刹车时间D、追及问题 一个物体追上另一物体，则考虑位移关系。 一个物体与另一物体距离最大/最小（最远/最近），都考虑速度相等。第三章研究物体间的相互作用第一节探究形变与弹力的关系认识形变1.物体形状回体积发生变化简称形变。2.分类：按形式分：压缩形变、拉伸形变、弯曲形变、扭曲形变。按效果分：弹性形变、塑性形变3.弹力有无的判断：1）定义法（产生条件）2）搬移法：假设其中某一个弹力不存在，然后分析其状态是否有
18、变化。3）假设法：假设其中某一个弹力存在，然后分析其状态是否有变化。弹性与弹性限度1.物体具有恢复原状的性质称为弹性。2.撤去外力后，物体能完全恢复原状的形变，称为弹性形变。3.如果外力过大，撤去外力后，物体的形状不能完全恢复，这种现象为超过了物体的弹性限度，发生了塑性形变。探究弹力1.产生形变的物体由于要恢复原状，会对与它接触的物体产生力的作用，这种力称为弹力。2.弹力方向垂直于两物体的接触面，与引起形变的外力方向相反，与恢复方向相同。绳子弹力沿绳的收缩方向；铰链弹力沿杆方向；硬杆弹力可不沿杆方向。弹力的作用线总是通过两物体的接触点并沿其接触点公共切面的垂直方向。3.在弹性限度内，弹簧弹力F
19、的大小与弹簧的伸长或缩短量x成正比，即胡克定律。F=kx4.上式的k称为弹簧的劲度系数（倔强系数），反映了弹簧发生形变的难易程度。5.弹簧的串、并联：串联：1/k=1/k1+1/k2并联：k=k1+k2第二节研究摩擦力滑动摩擦力1.两个相互接触的物体有相对滑动时，物体之间存在的摩擦叫做滑动摩擦。2.在滑动摩擦中，物体间产生的阻碍物体相对滑动的作用力，叫做滑动摩擦力。3.滑动摩擦力f的大小跟正压力N（G）成正比。即：f=N4.称为动摩擦因数，与相接触的物体材料和接触面的粗糙程度有关。01。5.滑动摩擦力的方向总是与物体相对滑动的方向相反，与其接触面相切。6.条件：直接接触、相互挤压（弹力），相对
20、运动/趋势。7.摩擦力的大小与接触面积无关，与相对运动速度无关。8.摩擦力可以是阻力，也可以是动力。9.计算：公式法/二力平衡法。研究静摩擦力1.当物体具有相对滑动趋势时，物体间产生的摩擦叫做静摩擦，这时产生的摩擦力叫静摩擦力。2.物体所受到的静摩擦力有一个最大限度，这个最大值叫最大静摩擦力。3.静摩擦力的方向总与接触面相切，与物体相对运动趋势的方向相反。4.静摩擦力的大小由物体的运动状态以及外部受力情况决定，与正压力无关，平衡时总与切面外力平衡。0F=f0fm5.最大静摩擦力的大小与正压力接触面的粗糙程度有关。fm=0N（0）6.静摩擦有无的判断：概念法（相对运动趋势）；二力平衡法；牛顿运动
21、定律法；假设法（假设没有静摩擦）。第三节力的等效和替代力的图示1.力的图示是用一根带箭头的线段（定量）表示力的三要素的方法。2.图示画法：选定标度（同一物体上标度应当统一），沿力的方向从力的作用点开始按比例画一线段，在线段末端标上箭头。3.力的示意图：突出方向，不定量。力的等效/替代1.如果一个力的作用效果与另外几个力的共同效果作用相同，那么这个力与另外几个力可以相互替代，这个力称为另外几个力的合力，另外几个力称为这个力的分力。2.根据具体情况进行力的替代，称为力的合成与分解。求几个力的合力叫力的合成，求一个力的分力叫力的分解。合力和分力具有等效替代的关系。3.实验：平行四边形定则：P58第四
22、节力的合成与分解力的平行四边形定则1.力的平行四边形定则：如果用表示两个共点力的线段为邻边作一个平行四边形，则这两个邻边的对角线表示合力的大小和方向。2.一切矢量的运算都遵循平行四边形定则。合力的计算1.方法：公式法，图解法（平行四边形/多边形/）2.三角形定则:将两个分力首尾相接,连接始末端的有向线段即表示它们的合力。3.设F为F1、F2的合力，为F1、F2的夹角，则：F=F1+F2+2F1F2costan=F2sin/（F1+F2cos）当两分力垂直时，F=F1+F2，当两分力大小相等时，F=2F1cos（/2）4.1）|F1F2|F|F1+F2|2）随F1、F2夹角的增大，合力F逐渐减小
23、。3）当两个分力同向时=0，合力最大：F=F1+F24）当两个分力反向时=180，合力最小：F=|F1F2|5）当两个分力垂直时=90，F=F1+F2分力的计算1.分解原则：力的实际效果/解题方便（正交分解）2.受力分析顺序：GNF电磁力第五节共点力的平衡条件共点力如果几个力作用在物体的同一点，或者它们的作用线相交于同一点（该点不一定在物体上），这几个力叫做共点力。寻找共点力的平衡条件1.物体保持静止或者保持匀速直线运动的状态叫平衡状态。2.物体如果受到共点力的作用且处于平衡状态，就叫做共点力的平衡。3.二力平衡是指物体在两个共点力的作用下处于平衡状态，其平衡条件是这两个离的大小相等、方向相反
24、。多力亦是如此。4.正交分解法：把一个矢量分解在两个相互垂直的坐标轴上，利于处理多个不在同一直线上的矢量（力）作用分解。第六节作用力与反作用力探究作用力与反作用力的关系1.一个物体对另一个物体有作用力时，同时也受到另一物体对它的作用力，这种相互作用力称为作用力和反作用力。2.力的性质：物质性（必有施/手力物体），相互性（力的作用是相互的）3.平衡力与相互作用力：同：等大，反向，共线异：相互作用力具有同时性（产生、变化、小时），异体性（作用效果不同，不可抵消），二力同性质。平衡力不具备同时性，可相互抵消，二力性质可不同。牛顿第三定律1.牛顿第三定律：两个物体之间的作用力与反作用力总是大小相等、方
25、向相反。2.牛顿第三定律适用于任何两个相互作用的物体，与物体的质量、运动状态无关。二力的产生和消失同时，无先后之分。二力分别作用在两个物体上，各自分别产生作用效果。第四章力与运动第一节伽利略理想实验与牛顿第一定律伽利略的理想实验（见P76、77，以及单摆实验）牛顿第一定律1.牛顿第一定律（惯性定律）：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。物体的运动并不需要力来维持。2.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。3.惯性是物体的固有属性，与物体受力、运动状态无关，质量是物体惯性大小的唯一量度。4.物体不受力时，惯性表现为物体保持匀速直线运动或静止
26、状态；受外力时，惯性表现为运动状态改变的难易程度不同。第二、三节影响加速度的因素/探究物体运动与受力的关系加速度与物体所受合力、物体质量的关系（实验设计见B书P93）第四节牛顿第二定律牛顿第二定律1.牛顿第二定律：物体的加速度跟所受合外力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向跟合外力的方向相同。2.a=kF/m（k=1）F=ma3.k的数值等于使单位质量的物体产生单位加速度时力的大小。国际单位制中k=1。4.当物体从某种特征到另一种特征时，发生质的飞跃的转折状态叫做临界状态。5.极限分析法（预测和处理临界问题）：通过恰当地选取某个变化的物理量将其推向极端，从而把临界现象暴露出来。6.牛顿第二
27、定律特性：1）矢量性：加速度与合外力任意时刻方向相同2）瞬时性：加速度与合外力同时产生/变化/消失，力是产生加速度的原因。3）相对性：a是相对于惯性系的，牛顿第二定律只在惯性系中成立。4）独立性：力的独立作用原理：不同方向的合力产生不同方向的加速度，彼此不受对方影响。5）同体性：研究对象的统一性。第五节牛顿第二定律的应用解题思路：物体的受力情况牛顿第二定律a运动学公式物体的运动情况第六节超重与失重超重和失重1.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（视重物重），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（物重视重）。2.只要竖直方
28、向的a0，物体一定处于超重或失重状态。3.视重：物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力（仪器称值）。4.实重：实际重力（来源于万有引力）。5.N=G+ma（设竖直向上为正方向，与v无关）6.完全失重：一个物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）为零，达到失重现象的极限的现象，此时a=g=9.8m/s。7.自然界中落体加速度不大于g，人工加速使落体加速度大于g，则落体对上方物体（如果有）产生压力，或对下方牵绳产生拉力。第七节力学单位单位制的意义1.单位制是由基本单位和导出单位组成的一系列完整的单位体制。2.基本单位可任意选定，导出单位则由定义方程式与比例系数确定的。基本单位选取的不同，组成的单位制也不
29、同。国际单位制中的力学单位1.国际单位制（符号单位）：时间（t）s，长度（l）m，质量（m）kg，电流（I）A，物质的量（n）mol，热力学温度K，发光强度cd（坎培拉）2.1N：使1kg的物体产生单位加速度时力的大小，即1N=1kgm/s。3.常见单位换算：1英尺=12英寸=0.3048m，1英寸=2.540cm，1英里=1.6093km。附：力学知识点归纳第一章.定义：力是物体之间的相互作用。 理解要点： （1） 力具有物质性：力不能离开物体而存在。 说明：对某一物体而言，可能有一个或多个施力物体。 并非先有施力物体,后有受力物体 （2）力具有相互性：一个力总是关联着两个物体，施力物体同时也是受力物体，受力物体同时也是施力物体。 说明：相互作用的物体可以直接接触，也可以不接触。 力的大小用测力计测量。 （3）力具有矢量性：力不仅有大小，也有方向。 （4）力的作用效果：使物体的形状发生改变；使物体的运动状态发生变化。 （5）力的种类： 根据力的性质命名：如重力、弹力、摩擦力、分子力、电磁力、核力等。 根据效果命名：如压力、拉力、动力、阻力、向心力、回复力等。 说明：根据效果命名的，不同名称的力，性质可以相同；同一名称的力，性质可以不同。 重力 定义：由于受到地球的吸引而使物体受到的力叫重力。 说明：地球
