高一物理必修1期末复习知识概况及典型例题

高一物理必修1知识集锦及典型例题

牛顿运动定律:

（一）牛顿物理学的基石——牛顿第一定律（即惯性定律）

1. 牛顿第一定律也叫惯性定律。内容：一切物体总保持静止或匀速直线运动状态，直到作用在它上面的力迫使它改变这种状态为止。

2. 惯性：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. 惯性与质量：质量是惯性大小的唯一量度。

4. 物体运动快慢的改变和运动方向的改变，即速度的改变叫运动状态的改变。

如何正确理解牛顿第一定律?：

1. 明确了惯性的概念：

牛顿第一定律指出一切物体在任何情况下都具有惯性。

2. 确定了力的含义：

力是改变物体运动状态的原因，并不是维持物体运动的原因

3. 定性揭示了力和运动的关系：

可以把“不受外力作用”理解为“合外力为零”。

如何理解惯性?

1. 惯性是物体的固有属性：一切物体都具有惯性。

2. 惯性与运动状态无关：

3. 惯性与物体是否受力无关，与速度大小无关。

（二）实验：探究加速度与力、质量的关系

<一>方法探究

研究“牛顿第二定律”实验是物体运动的加速度与物体所受外力F的关系，物体运动的加速度与物体的质量m的关系

<二>实验装置。

<三>实验说明

1. 本实验中是将小车放在光滑的水平板上，忽略了小车所受木板对它的滑动摩擦力F。事实上，水平板是很难做到光滑的，且小车所受木板对它的滑动摩擦力F，随小车质量的变化而变化，这样给验证实验过程带来了不必要的麻烦。一方面需要测定滑动摩擦因数，另一方面还要测量、计算每次改变小车的质量后的摩擦力，显然大大增加了实验的难度。因此，实际操作中常采用平衡摩擦力的方法将实简化。

2. 怎样提供和测量物体所受恒力

可以用小盘和砝码牵引小车，使小车做匀加速运动的力近似地与小盘和砝码的重力相等。

（三）牛顿第二定律

<一>1. 内容：物体的加速度跟作用力成正比，跟物体的质量成反比。加速度的方向跟作用力的方向相同。当物体受多个力作用时，牛顿第二定律可表述为：物体的加速度跟合外力成正比，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. 数学表达式：F合=ma。

注意公式的同体性、矢量性、瞬时性

3. 物理意义：反映了物体的加速度与所受外力的合力及物体的质量间的关系。说明物体的加速度由合外力和物体的质量决定。

4. 牛顿第二定律的适用范围：宏观低速物体。

<二>力的单位

1. 牛顿的含义：在国际单位制中，力的单位是牛顿，使质量为1kg的物体产生1m/s2加速度的力，叫做1N。

2. 在应用公式F＝ma进行计算时，F、m、a的单位必须统一为国际单位制中相应的单位。

（四）牛顿第三定律：

1. 内容：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，作用在同一直线上。这就是牛顿第三定律。

2. 理解作用力与反作用力的关系时，要注意以下几点：

（1）同时产生，同时消失，同时变化

（2）作用力与反作用力总是大小相等，方向相反，作用在同一直线上（与物体的大小，形状，运动状态均无关系。）

（3）作用力与反作用力分别作用在施力物体和受力物体上，其作用效果分别体现在各自的受力物体上，所以作用力与反作用力产生的效果不能抵消

（4）作用力与反作用力一定是同种性质的力。

（五）牛顿定律的应用

一、力学单位制

在国际单位制（S1）中，力学的三个基本单位分别长度单位是米，质量单位是千克，时间单位是秒。另外，国际单位制在热学、电学、光学中还有四个基本单位，以后将进一步学习。

在物理计算中，一般采用国际单位制。

在力学中规定m、kg、s为国际单位制的基本单位。

二、超重和失重

产生超重现象的条件是物体具有向上的加速度，它与物体运动速度的大小和方向无关。超重包括加速上升和减速下降两种情况。

产生失重现象的条件是物体具有向下的加速度，它与物体运动速度的大小和方向无关。失重现象包括加速下降和减速上升两种情况。

4. 完全失重：物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）等于0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g 时，就产生完全失重现象。

如何正确理解“超重”、“失重”的本质

超重不是重力增加，失重不是重力减小，完全失重不是重力消失。在超、失重现象中，重力不变，仅是“视重”的变化。在完全失重状态下，平常重力产生的一切物理现象都不存在。

三、关于轻绳、轻弹簧的问题

1. 轻绳

（1）拉力的方向一定沿绳。（2）同一根绳上各处的拉力大小都相等。

（3）认为受力形变极微，看作不可伸长。（4）弹力可作瞬间变化。

2. 轻弹簧

（1）各处的弹力大小相等，方向与弹簧形变的方向相反。

（2）弹力的大小遵循F＝kx的关系。

（3）弹簧的弹力不能发生突变。

典型例题

例2. 关于位移和路程，下列说法中正确的是

A. 在某一段时间内质点运动的位移为零，该质点不一定是静止的

B. 在某一段时间内质点运动的路程为零，该质点一定是静止的

C. 在直线运动中，质点位移的大小一定等于其路程

D. 在曲线运动中，质点位移的大小一定小于其路程

解析：位移的大小为起始与终了位置的直线距离，而与运动路径无关。路径是运动轨迹的长度。路程为零，质点肯定静止。选项B正确。位移为零，在这段时间内质点可以往返运动回到初始位置，路程不为零，所以选项A正确。位移大小在非单向直线运动中总小于路程，所以选项D正确。直线运动包括单向直线运动和在直线上的往返运动，所以选项C错误。

答案：A、B、D

例3. 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，则在这段过程中

A. 小球的位移为3m，方向竖直向下，路程为7m

B. 小球的位移为7m，方向竖直向上，路程为7m

C. 小球的位移为3m，方向竖直向下，路程为3m

D. 小球的位移为7m，方向竖直向上，路程为3m

解析：本题考查基本知识在实际问题中的应用。理解位移和路程概念，并按要求去确定它们。题中物体初、末位置高度差为3m，即位移大小，末位置在初位置下方，故位移方向竖直向下，总路程则为7m。

答案：A