核心素养优化提升 高一物理必修1 双基全讲与全练清北必刷题 附答案详解 实验：探究加速度与力、质量的关系
核心素养优化提升 高一物理必修1 双基全讲与全练清北必刷题 附答案详解_图像法解决直线运动问题 基础强化
高中物理素养精品全讲全练2018年8月图像法解决直线运动问题【学习目标】1、掌握x-t、v -t图象的特点并理解其意义2、会应用x-t图象和v -t图象解决质点运动的有关问题【要点梳理】要点一、x-t图象1、图象的物理意义在x-t图象中，横坐标表示从计时开始的各个时刻，纵坐标表示从计时开始的任一时刻的位置，即从运动开始的这一段时时间内，物体相对于参考点的位移，整个图象反映了物体的位置随时间的变化规律。
2、匀速直线运动的图像要点诠释：物体做直线运动，如果在任意时刻的速度都相等，即在任意相等的时间内通过的位移都相等，则物体做的是匀速直线运动做匀速直线运动的物体的位移-时间图象是一条倾斜的直线。
如图1：图象上的一个点对应着物体在某时刻的位置。
如图中P点表示在第2s末，物体的位置为距参考点正方向2m，Q点表示在第3s末，物体的位置为距参考点正方向3m。
从图中也可确定物体在任意时间内的位移。
如图中第3s内物体发生的位移为正方向的1m。
图上各点切线斜率k=tanxtα∆=∆表示速度v，即图线的倾斜程度反映物体运动的快慢，其倾斜程度越大，速度越快。
斜率的大小表示做匀速直线运动物体的速度的大小，斜率的正负即为速度的正负。
从图1可知，物体的速度为v=1m/s。
几点说明：(1)物体的x－t图象和物体的运动轨迹不同。
(2)若图象不过原点，有两种情况：①图象在纵轴上截距表示开始计时物体相对于参考点的位移；②图象在横轴上的截距表示物体过一段时间再从参考点出发。
如图2，图线①开始时相对参考点的位移为x0，图线②经过t0才从参考点出发。
(3)两图线相交说明两物体相遇，其交点A 的横坐标表示相遇的时刻，纵坐标表示相遇处对参考点的位移。
如图2中，图线①和图线②相交于A 点，表示两物体在t 1时刻相遇，其中x 1表示相遇处对参考点的位移。
(4)图象是倾斜直线表示物体做匀速直线运动，图象是曲线则表示物体做变速运动，如图3中的②、③图线表示物体做匀速直线运动，①表示物体做变速运动。
核心素养优化提升 高一物理必修1 双基全讲与全练清北必刷题 附答案详解 平衡条件下的受力分析
高中物理素养精品全讲全练2018年8月平衡条件下的受力分析【学习目标】1. 能准确分析物体的受力情况2.理解分析静摩擦力的要领3.掌握整体法与隔离法在分析物体受力时的应用4.理解共点力的平衡条件，会分析基本的平衡问题【要点梳理】要点一、物体的受力分析要点诠释：受力分析是力学的一个基础，贯穿于整个高中物理，受力分析就是分析物体受哪些力的作用，并将物体所受的力在力的示意图中表示出来，有时还需求出各力的大小及合力的大小．只有正确分析出物体的受力，才能进一步研究物理过程，因此正确的受力分析，是成功解决问题的关键.1．物体受力分析的一般思路(1)明确研究对象，并将它从周围的环境中隔离出来，以避免混淆．由于解题的需要，研究的对象可以是质点、结点、单个物体或物体系统．(2)按顺序分析物体所受的力．一般按照重力、弹力、摩擦力、其他力的顺序比较好，要养成按顺序分析力的习惯，就不容易漏掉某个力．(3)正确画出物体受力示意图，画每个力时不要求严格按比例画出每个力的大小，但方向必须画准确．一般要采用隔离法分别画出每一个研究对象的受力示意图，以避免发生混乱．(4)检查．防止错画力、多画力和漏画力．2．物体受力分析的要领(1)只分析研究对象所受的力，不分析研究对象对其他物体所施的力．也不要把作用在其他物体上的力错误地认为通过“力的传递”作用在所研究的对象上．(2)只分析根据性质命名的力，不用分析根据效果命名的力，如动力、阻力、下滑力等．(3)每分析一个力，都应找出施力物体，以防止多分析某些不存在的力．(4)如果一个力的方向难以确定，可用假设法分析．(5)物体的受力情况会随运动状态的改变而改变，必要时要根据学过的知识通过计算确定．(6)合力与分力不同时分析：合力和分力不能同时作为物体所受的力，只分析实际存在的力，不分析它们的合力或分力．(7)受力分析需要严谨，外部作用看整体，互相作用要隔离，找施力物体防“添力”，顺序分析防“漏力”．分力和合力避免重复，性质力和效果力避免重记．3．对物体进行受力分析时应注意(1)为了使问题简化，题目中会出现一些带有某种暗示的提法，如“轻绳”“轻杆”暗示不考虑绳与杆的重力；“光滑面”暗示不考虑摩擦力；“滑轮”“光滑挂钩”暗示两侧细绳中的拉力相等．(2)弹力表现出的形式是多种多样的，平常说的“压力”“支持力”“拉力”“推力”“张力”等实际上都是弹力．(3)静摩擦力产生的条件中相对运动的趋势要由研究对象受到的某些他力来确定，例如，放在倾角为θ的粗糙斜面上的物体A，当用一个沿着斜面向上的拉力F作用时，物体A处于静止状态．从一般的受力分析方法可知A一定受重力G、斜面支持力F N和拉力F，但静摩擦力可能沿斜面向下，可能沿斜面向上，也可能恰好是零，这需要分析物体A所受重力沿斜面的分力与拉力F的大小关系来确定．(4)不要把研究对象所受的力与研究对象对其他物体的作用力相混淆．譬如以A物体为研究对象，则要找出“甲对A”“乙对A”……的力，而“A对甲”“A对乙”……的力就不是A所受的力．(5)对于分析出的物体受到的每一个力，都必须明确其来源，即每一个力都应找出其施力物体，不能无中生有．(6)合力和分力不能重复考虑．如在分析斜面上的物体的受力情况时，不能把物体所受的重力和“下滑力”并列为物体所受的力，因为“下滑力”是重力沿斜面方向的分力．(7)“性质力”和“效果力”不能重复分析．例如：有人认为在竖直面内做圆周运动的物体运动到最高点时(如图所示)，受到重力、绳的拉力和向心力三个力的作用．实际上向心力是效果力，是由重力和绳的拉力的合力来提供的，不属于某一性质的力，这样的分析是重复的，小球在最高点只受重力和绳的拉力．(8)画出受力示意图时，物体所受的各个力应画成共点力，力的作用点可沿力的方向移动．要点二、整体法与隔离法要点诠释：在研究静力学问题或力和运动的关系问题时，常会涉及相互关联的物体间的相互作用问题，即“连接体问题”.连接体问题一般是指由两个或两个以上物体所构成的有某种关联的系统.研究此系统的受力或运动时，求解问题的关键是研究对象的选取和转换.一般若讨论的问题不涉及系统内部的作用力时，可以以整个系统为研究对象列方程求解–––“整体法”；若涉及系统中各物体间的相互作用，则应以系统某一部分为研究对象列方程求解–––“隔离法”.这样，便将物体间的内力转化为外力，从而体现其作用效果，使问题得以求解，在求解连接问题时，隔离法与整体法相互依存，交替使用，形成一个完整的统一体，分别列方程求解.具体见下表：【巩固练习】一、选择题：1.如图所示，位于斜面上的物块M在沿斜面向上的力F作用下，处于静止状态，则斜面作用于物块的静摩擦力的()A．方向可能沿斜面向上B．方向可能沿斜面向下C．大小可能等于零D．大小可能等于F2.如图所示，用水平方向的力F将重为G的木块压在竖直的墙壁上，使木块保持静止，下列判断中正确的是()A．由木块已静止，可知F＜GB．由木块已静止，可知F＝GC ．如果压力F 增大，木块与墙壁之间的静摩擦力也增大D ．如果压力F 增大，木块与墙壁之间的静摩擦力仍不变3.在下图中，a 、b 两物体表面光滑，且a 、b 两物体均静止，a 、b 间一定有弹力的是( )4.如图所示，木块放在水平地面上，在F ＝8N 的水平拉力作用下向右做匀速直线运动，速度为1 m/s ，则下列说法中正确的是( )A ．以1m/s 的速度做匀速直线运动时，木块受到的摩擦力为8NB ．当木块以2m/s 的速度做匀速直线运动时，木块受到的摩擦力小于8NC ．当水平拉力F ＝20N 时，木块受到的摩擦力为20ND ．将水平拉力F 撤去，木块速度越来越慢，是因为木块受到的摩擦力越来越大5.如图所示，一物块受一恒力F 作用，现要使该物块沿直线AB 运动，应该再加上另一个力作用，则加上去的这个力的最小值为( )A ．Fcos θB ．Fsin θC ．Ftan θD ．Fcot θ6. 如图所示，一个半球形的碗放在桌面上，碗口水平，O 点为其球心，碗的内表面及碗口是光滑的，一根细线跨在碗口上，线的两端分别系有质量为m 1和m 2的小球，当它们处于平衡状态时，质量为m1的小球与O 点的连线与水平线夹角α＝60°．两个球的质量比21m m 为( )A ．3B ．3C ．2D ．27.如图所示，表面粗糙的固定斜面顶端装有一滑轮，两物块P 、Q 用跨过滑轮的轻绳连接(不计滑轮的质量和摩擦)，P 悬于空中，Q 放在斜面上，均处于静止状态，当用水平向左的恒力推Q 时，P 、Q 仍静止不动，则( )A ．Q 受到的摩擦力一定变小B ．Q 受到的摩擦力一定变大C ．轻绳上的拉力一定变小D ．轻绳上的拉力一定不变二、填空题：1．物体放在光滑的水平面上，在大小为40N 的水平力F 的作用下，由静止由西向东方向运动，现要用F 1、F 2两水平共点力代替F 的作用．已知F 1方向东偏北30°，此时F 2的大小不能小于________N ．2．)如图所示，小船用绳牵引，设水对船的阻力不变，在小船匀速靠岸过程中，船受绳子的拉力________，船受的浮力________，船受的合力________．三、计算题：1. 跨过光滑定滑轮的轻绳，两端各拴一个物体，如图所示．物体A 和B 重均为20N ，水平拉力F ＝12N ．若物体A 和B 均处于静止状态，试分析物体A 和B 的受力情况，画出受力的示意图，并计算各力的大小．2. 如图所示，在一个V 形槽中有一个重为G ＝100 N 的粗细均匀的圆柱体，槽两侧底角均为α＝60°．圆柱体与槽之间的动摩擦因数μ＝0.2．要使圆柱体沿水平轴线方向匀速运动，沿水平轴线方向的水平推力F 应为多大?3．用细绳AC 和BC 吊起一重物，两绳与竖直方向的夹角如图所示，AC 绳能承受的最大拉力为150N ，BC 绳能承受的最大拉力为100 N ，为使绳子不断开，所吊重物的质量不得超过多少?(g 取10N/kg )【答案与解析】一、 选择题：1.ABCD解析:在斜面方向上，M 所受重力沿斜面向下的分力为G sin θ、静摩擦力f 、沿斜面向上的推力F 三个力作用而平衡，取沿斜面向上为正方向，由平衡条件得F Gsin f 0-θ+＝，所以可求得f Gsin F θ-＝． 当Gsin F θ＞时，f ＞0． 当Gsin F θ＜时，f ＜0．当Gsin F θ＝时，f ＝0． 当Gsin 2F θ＝时，f ＝F ． 2. D解析:因为木块相对墙静止，所以墙对木块的摩擦力是静摩擦力，它不总是等于0N F μ．事实上，用F 推木块，木块静止，说明木块的重力G 没有超过墙给木块的最大静摩擦力，这时木块平衡，实际的静摩擦力应等于木块的重力G ，将推力F 增大，墙壁能提供的最大静摩擦力将更大，木块肯定不会下滑，所以墙壁给木块的静摩擦力仍等于G 而不变，故选项D 正确．3. B解析：若将a 撤掉，A 、C 、D 中b 的状态不变，则知A 、C 、D 中，a 、b 间不存在弹力，而B 中的b 状态将变化，故B 中a 、b 间一定存在弹力．4. A解析：竖直方向上，木块的重力与地面时木块的支持力始终平衡．水平方向上，木块向右做匀速直线运动时，拉力F 与滑动摩擦力F ′平衡，故F ′＝F ＝8N ，且滑动摩擦力方向向左．当F ＝20N 时，因木块对地面的压力的大小和接触面的粗糙程度均没有变化，故滑动摩擦力不变，仍为8N ．注意此时F ＞F ′，木块向右做加速运动．同理，当木决速度为2m/s 及木块速度越来越慢时，滑动摩擦力的大小仍为8N ．故答案应选A ．5. B解析:物体虽只受两个力作用，但物体要沿直线AB 运动，就意味着这两个力的合力的方向是不变的．可以看成是一个力(已知的力F)恒定，一个力(合力)的方向一定，另一个力(所求的力)的大小方向都不确定，可以利用力的图示法求解，如图所示可知，本题应选B．6. A解析:m1重力按效果分解如图所示，由几何关系有112cos303T Nm g gF F===°，又2TF m g=，故213mm=．7. D解析:解法一(直接判断法)：由于两物块一直处于静止状态，所以轻绳上的拉力大小总与P物块的重力大小相等，因此选项D正确；因为Q和P两物块的质量、斜面的倾角未确定，所以Q物块所受静摩擦力方向无法确定．又由于水平向左的恒力大小未知，所以Q物块相对斜面的运动趋势也无法确定，因此不能判定Q物块所受摩擦力的大小变化情况．解法二(假设法)：假设开始时Q的重力沿斜面方向的分量与P的重力大小相等，则Q不受摩擦力，因此选项A错误；假设开始时Q所受摩擦力的方向沿斜面向上，则选项B错误；同理，选项C错误，因此只有选项D正确．二、填空题1．20解析：要F2最小，必须垂直于F1，根据力的矢量三角形关系，可算出F2必须大于20 N．2．增大减小不变解析：设绳拉船力为F1，与水平方向成角θ，船受浮力为F2，阻力为F3，由于船匀速靠岸，船靠岸过程中，θ角变大，故F1增大，F2减小，F合不变．三、计算题：1.答案见解析解析：根据各种力的概念和物体处于平衡状态，全面分析物体的受力情况，针对静摩擦力是被动力的特点，判断物体A所受静摩擦力的方向．物体受力情况如图所示．物体A和B均处于静止状态，它们所受合力均为零，物体B受重力G B和拉力F'，G B＝F′＝20N．物体A受重力G A＝20N，水平拉力F＝12N，绳子拉力F′＝20N，水平面支持力F N＝C A-F′sin30°＝10N，F′水平分力为F′cos30°＝17N．由于方向向左的F′水平分力比方向向右的水平拉力F大5N，所以物体A还受到5N的静摩擦力作用，其方向应该向右，即图中的F″为向右的静摩擦力．2．40N解析：把圆柱体的重力沿垂直两侧槽面分解，得压力122cos N N G F F α==，匀速推动时的推力12cos N N GF F F μμμα=+=．代入数值得F ＝40N ．3．解析：设重物质量为m ，将重物所受的重力G 分解为图示的两个分力：1cos302F G ==°，21sin 302F G mg ==°．又由数学关系知12F =，若F 1＝150 N ，则2100N F ==<．则重物质量不得超过kgm ===．。
核心素养优化提升 高一物理必修1 双基全讲与全练清北必刷题 附答案详解纸带问题分析 基础强化
高中物理素养精品全讲全练2018年8月纸带问题分析【学习目标】1．知道电磁打点计时器、电火花计时器的构造及工作原理2．学会使用打点计时器3．会用打出的纸带求加速度、瞬时速度4．能通过纸带上点的位置关系分析物体运动【要点梳理】要点一、电磁打点计时器与电火花计时器的构造和工作原理要点诠释：1.电磁打点计时器及电火花计时器的构造电磁打点计时器及电火花计时器的构造分别如图甲、乙所示．2.电磁打点计时器的原理电磁打点计时器是利用电磁原理打点计时的一种仪器，它的工作原理可以用图甲、乙来说明．当线圈中通入的交流电为正半周时，设电流方向如图甲所示，则线圈中被磁化的钢制簧片左端为N极，永久磁铁使簧片受到一个向下的力；当交流电转为负半周时，电流方向如图乙所示，簧片左端变为S极，永久磁铁使簧片受到一个向上的力．随着交变电流方向的周期性变化，簧片周期性地受到向下、向上的力就振动起来．位于簧片一端的振针随簧片的振动而在复写纸上打点．如果在复写纸下有运动的纸带，振针就在纸带上打出了一系列的点．交流电源的频率为50Hz时，它每隔0.02s打一个点，即打出的纸带上每相邻两点间的时间间隔是0.02s．3.电火花计时器的工作原理电火花计时器的原理与电磁打点计时器相同，不过在纸带上打点的不是振针和复写纸，而是电火花和墨粉，它是利用火花放电在纸带上打出小孔而显示点迹的计时仪器．使用时，墨粉纸盘套在纸盘轴上，把纸带穿过限位孔．当接通电源、按下脉冲输出开关时，计时器发出的脉冲电流经放电针、墨粉纸盘到纸盘轴，产生火花放电，于是在运动的纸带上就打出一行点迹．当电源频率是50Hz时，也是每隔0.02s打一次点．4.电磁打点计时器与电火花计时器的比较①两种计时器使用的都是交流电源；当电源的频率为50Hz时，都是每隔0.02s打一个点．②电磁打点计时器使用4～6V交流电，电火花打点计时器工作电压是220V交流电．③无论是使用电磁打点计时器还是使用电火花计时器，打出的纸带上的点，都记录了纸带运动的时间．如果纸带是跟物体连接在一起的，纸带上的点就相应地表示出了运动物体在不同时刻的位置，研究点之间的距离，就可以了解在不同时间里物体发生的位移、速度的大小和变化情况．④电火花计时器工作时纸带运动受到的阻力比较小，实验误差较小．5.使用打点计时器的注意事项①会安装复写纸，并且会调节复写纸的位置，将纸带从复写纸下穿过．将计时器接入50Hz交流电源，从交流4V开始，观察振片振动情况，若振片振幅较小，再升高电压至6V；对电火花计时器，应将墨粉纸盘套在纸盘轴上，两条纸带要对齐穿过限位孔，墨粉纸盘夹在中间，使用220V交流电源．②开启打点计时器，待1～2s再拖动纸带打出点，观察点迹是否清晰，打完纸带后，立即关闭电源．③在纸带上打不出点或点迹颜色过淡情况下，纠正时大致从以下方面注意：电源电压较低情况下，可适当提高(对电火花计时器这种情况较少)；调整复写纸位置或更换复写纸(或墨粉纸盘)；调整打点计时器．④调整打点计时器．如果打不出点，首先要检查压纸框的位置是否升高，阻碍了振片上的振针打不到纸带上，若是，可将压纸框向下压，恢复到原来的位置．这种情况一般是由于操作不当引起的．另外也可能是振片没有工作，在共振情况下，此时可松动固定振片的螺丝，适当调节振片位置，紧固后观察振幅，若达到或接近共振状态即可正常工作．如果振片振动较大仍打不出点，可调整振针的位置，直到打出点为止．若振针向下调节过长，则打点的声音过大，且易出现双点，调节时要仔细．⑤如果将打点计时器错接在学生电源的直流电源上(非稳压电源)，也能在纸带上打出点迹，这是因为直流输出单向脉冲电流，频率为100Hz，会导致数据处理时错误．⑥使用电火花计时器时，若用一条纸带要将纸带压在墨粉纸盘下，打完一条纸带后要将墨粉纸盘转一角度再打另一纸带，否则会只用纸盘的某一位置，打出的点迹颜色较淡；若使用双纸带，将墨粉纸盘夹在中间，拖动时由于两条纸带的摩擦作用，墨粉纸盘会随纸带转动，电火花将墨粉纸盘上不同位置的墨粉蒸发到纸带上，点迹颜色较重，而上面的纸带没有点迹，可重复使用，但用两条纸带时摩擦阻力较大．不管用哪种方法，打完纸带后都应立即关闭电源．要点二、实验原理和步骤、注意事项要点诠释：1.实验目的①进一步练习打点计器的使用、纸带数据处理和测量瞬时速度的方法．②利用打点纸带研究小车的运动情况，分析小车的速度随时间变化的规律．2.实验器材附有滑轮的长木板、小车、带小钩的细线、钩码若干、打点计时器、纸带、刻度尺、导线、交流电源． 3.实验原理把纸带跟运动物体连接在一起，并穿过打点计时器，这样纸带上的点不但记录了物体的运动时间，而且相应地表示运动物体在不同时刻的位置，研究这些点的情况，就可以了解物体的运动情况．4.实验步骤①把附有滑轮的长木板放在实验台上，并使滑轮伸出桌面，把打点计时器固定在长木板上没有滑轮的一端，连接好电路，如图所示．②把一条细绳拴在小车上，使细绳跨过滑轮，下面挂上合适的钩码．放手后，看小车能否在木板上平衡地加速滑行，然后把纸带穿过打点计时器，并把纸带的一端固定在车的后面．③使小车停在打点计时器处，先接通电源，后释放小车，让小车拖着纸带运动，打点计时器就在纸带上打下一列小点，再按同样的方法(不改变钩码个数)打出两条纸带．从这三条纸带中选用一条最清晰的，记录为纸带Ⅰ．④增加一个钩码，按上述方法打出纸带Ⅱ．⑤在打纸带I 时的基础上减少一个钩码，仍按上述方法打出纸带Ⅲ．⑥整理器材．5.注意事项(1) 平行：纸带和细绳要和木板平行．(2) 一先一后：实验中应先接通电源，后让小车运动；实验后应先断开电源后取纸带．(3) 防止碰撞：在到达长木板末端前应让小车停止运动，要防止钩码落地和小车与滑轮相撞．(4) 减小误差：小车的加速度宜适当大些，可以减小长度的测量误差，加速度大小以能在约50 cm 的纸带上清楚地取出6～7个计数点为宜.(5)弄清间隔：要区别计时器打出的点与人为选取的计数点，一般在纸带上每隔四个点取一个计数点，即时间间隔为T ＝0.02×5s ＝0.1s ．(6)仔细描点：描点时最好用坐标纸，在纵、横轴上选取合适的单位．用细铅笔认真描点． 要点三、实验数据的处理要点诠释：1. 纸带上点的意义①表示和纸带相连的物体在不同时刻的位置．②通过研究纸带上各点之间的间隔，可以判断物体的运动情况．③可以利用纸带上打出的点来确定计数点间的时间间隔．2.纸带的选取从三条纸带上选择一条比较理想的纸带，舍掉开头一些比较密集的点，在后边便于测量的地方找一个开始点来确定计数点．为计算方便和减小误差，通常用连续打五个点的时间作为时间间隔，即T ＝0.1s ．3.采集数据的方法如图所示，不直接测量两个计数点间的距离，而是要先量出各个计数点到计时零点的距离x 1、x 2、x 3、x 4…然后再计算出相邻的两个计数点的距离．11x x ＝，221x x x -＝，332x x x -＝，445x x x -＝，554x x x -＝．4. 根据纸带分析物体的运动情况并计算速度(1)根据纸带分析物体的运动情况并计算平均速度①在纸带上相邻两点的时间间隔均为0.02s(电源频率为50Hz)，所以点迹密集的地方表示纸带运动的速度小．②根据x v t∆=∆，求出任意两点间的平均速度，这里△x 可以用直尺测量出两点间的距离，△x 为两点间的时间间隔数与0.02s 的乘积．这里必须明确所求的是哪两点之间的平均速度．(2)粗略计算瞬时速度某点E 的瞬时速度可以粗略地由包含E 点在内的两点间的平均速度来表示，如图所示，DG F v v =或DF E v v =．【说明】在粗略计算E 点的瞬时速度时，可利用x v t∆=∆公式来求解，但需注意的是，如果取离E 点越接近的两点来求平均速度，这个平均速度越接近E 点的瞬时速度，但是距离过小会使测量误差增大，应根据实际情况选取这两个点． 各计数点的瞬时速度用平均速度来代替，即1212x x v t ∆+∆=∆，2322x x v t∆+∆=∆…(△t 为相邻两个计数点之间的时间间隔)将各计数点对应的时刻及瞬时速度填入下表中：①如何由实验数据得出v-t 图象有了原始实验数据，如何更好地确定运动规律呢?最好的方法是作v-t 图象，具体的运动规律便能直接显现．根据表格中的v 、t 数据，在直角坐标系中仔细描点．作一条直线，使同一次实验得到的各点尽量落到这条直线上，落不到直线上的各点，应均匀分布在直线的两侧，这条直线就是本次实验的v-t 图象，它是一条倾斜的直线，如图所示．②如何由实验得出的v-t 图象进一步得出小车运动的速度随时间变化的规律可以从两条途径进行：一是通过直接分析图象(如图所示)的特点得到．小车运动的v-t 图象是一条倾斜的直线，那么当时间增加相同的值△t ，速度也会增加相同的值△v ．也就可得出结论：小车的速度随时间均匀增加(或变化)．二是通过图象写出函数关系式进一步得到结论，既然小车的v-t 图象是一条倾斜的直线，那么v 随t 变化的函数关系式为v ＝kt+b ，显然v 与t 成“线性关系”小车的速度随时间均匀增加(或变化)．6.由纸带求加速度的方法由图所示的纸带各计数点1、2、3、4、5…所对应的速度分别是v 1、v 2、v 3、v 4、v 5…T 为计数点间的时间间隔．211v v a T -=，322v v a T -=，433v v a T -=，…，1n n n v v a T+-=． 求加速度的平均值 122132111()()()++++⋅⋅⋅+-+-+⋅⋅⋅+--===n n n n a a a v v v v v v v v a n nT T从结果看，真正参与运算的只有v 1和v n+1，中间各点的瞬时速度在运算中都未起作用．方法二：逐差法求 41123∆-∆=x x a T ，52223∆-∆=x x a T ，63323∆-∆=x x a T ，则 1234561232()()39++∆+∆+∆-∆+∆+∆==a a a x x x x x x a T 这样可使各点的瞬时速度都参与了运算，可减小误差．比较两种方法，“方法二”比“方法一”好，一般不用方法一．方法三：由图象求加速度由多组数据描绘出v-t 图象，v-t 图象的直线斜率即为物体运动的加速度．三种方法中，最准确，科学的是方法三，不过较繁一点．要点四、一些利用现代技术测速度的方法除用打点计时器测速度外，还可用以下的方法进行测量：(1)借助传感器用计算机测速度如图所示是一种运动传感器的原理图，这个系统由A 、B 两个小盒子组成．将红外线、超声波发射器A 盒固定在小车上，接收传感器B 盒固定在某一位置并调整其高度与传感器A 等高．小车上A 盒发射器对着接收器B ，并处在同一直线上．将接收传感器B 探测到的红外线、超声波到达的时间差等数据输入计算机，利用专门软件可以分析小车的位移与时间的关系．将这些位移和对应的时间差再利用计算机进行处理，就可以分析小车的速度随时间的变化．根据小车的两个位置变化可求得△x ，两位置的时间差为△t ，则小车速度x v t∆=∆．(2)利用光电门测瞬时速度实验装置如图所示，使一辆小车从一端垫高的木板上滑下，木板旁装有光电门，其中A 管发出光线，B 管接收光线．当固定在车上的遮光板通过光电门时，光线被阻挡，记录仪上可以直接读出光线被阻挡的时间．这段时问就是遮光板通过光电门的时间．根据遮光板的宽度△x 和测出的时间△t ，就可以算出遮光板通过光电门的平均速度x v t ∆⎛⎫=⎪∆⎝⎭．由于遮光板的宽度△x 很小，因此可以认为，这个平均速度就是小车通过光电门的瞬时速度．(3)利用频闪照相分析计算物体的速度频闪照相法是一种利用照相技术，每间隔一定时间曝光，从而形成间隔相同时间的影像的方法．在频闪照相中会用到频闪灯，它每隔相等时间闪光一次，例如每隔0.1s 闪光一次，即每秒闪光10次．当物体运动时，利用频闪灯照明，照相机可以拍摄出该物体每隔相等时间所到达的位置．通过这种方法拍摄的照片称为频闪照片．如图中是采用每秒闪光10次拍摄的小球沿斜面滚下的频闪照片，照片中每两个相邻小球的影像间隔的时间就是0.1s ，这样便记录了物体运动的时间．而物体运动的位移则可以用尺子量出．与打点计时器记录的信息相比，频闪灯的闪光频率相当于打点计时器打出的点迹．因此，运动物体的频闪照片既记录了物体运动的时间信息，又记录了物体运动的位移信息．至于求平均速度和瞬时速度，两者都是一样的．【巩固练习】一、选择题：1．当纸带与运动物体连接时，打点计时器接通频率恒定的电源在纸带上打出一系列点迹．下列关于纸带上点迹的说法中，正确的是( )A ．点迹越密集，说明物体运动越快B ．点迹越密集，说明物体运动越慢C ．点迹越密集，说明振针打点越快D ．点迹越密集，说明振针打点越慢2．如图所示，根据打点计时器打出的纸带判断哪条纸带表示物体做匀速运动( )3．有一身高为H 的田径运动员正在进行100m 国际比赛，在终点处，有一站在跑道旁边的摄影记者用照相机给他拍摄冲线运动，摄影记者使用的照相机的快门(曝光时间)是1s 60．得到照片后测得照片中人的高度为h ，胸前号码布上模糊部分的宽度是△L ，由以上数据可以知道运动员的( )A ．100 m 成绩B ．冲线速度C ．100m 内的平均速度D ．100m 比赛过程中发生的位移大小4．关于“探究小车速度随时间变化的规律”的实验操作，下列说法中不正确的是( )A．长木板不能侧向倾斜，但可一端高一端低B．在释放小车前，小车应紧靠在打点计时器上C．应先接通电源，待打点计时器开始打点后再释放小车D．要在小车到达定滑轮前使小车停止运动5．在实验中，下列关于计数点间时间间隔的说法中正确的是( )A．每隔四个点取一个计数点，则计数点间的时间间隔为0.10sB．每隔四个点取一个计数点，则计数点间的时间间隔为0.08sC．每隔五个点取一个计数点，则计数点间的时间间隔为0.08sD．每隔五个点取一个计数点，则计数点问的时间间隔为0.10s6．在“探究小车的速度随时间变化的规律”的实验中，为了减小测量小车运动加速度的相对误差，下列措施中哪些是有益的( )A．使小车运动的加速度尽量小一些B．适当增加挂在细绳下的钩码的个数C．在同样条件下，打出多条纸带，选其中一条最理想的进行测量和计算D．舍去纸带上较密集的点，然后选取计数点，进行计算7．在“研究匀变速直线运动”的实验中，下列方法有助于减少实验误差的是( ) A．选取计数点，把每打5个点的时间间隔作为一个时间单位B．使小车运动的加速度尽量小些C．舍去纸带上开始时密集的点，只利用点迹清晰、点间隔适当的那一部分进行测量、计算D．适当增加挂在细绳下钩码的个数二、填空题：1．在研究匀变速直线运动的实验中，某同学操作以下实验步骤，其中错误或遗漏的步骤有(遗漏步骤可编上序号G、H、…)________A．拉住纸带，将小车移至靠近打点计时器处放开纸带，再接通电源B．将打点计时器固定在平板上，并接好电路C．把一条细绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮，下面吊着适当重的钩码D．取下纸带E．将平板一端抬高，轻推小车，使小车能在平板上做匀速运动F．将纸带固定在小车尾部，并穿过打点计时器的限位孔将以上步骤完善后写出合理的步骤顺序_____________．2．在“测定匀变速直线运动的加速度”的实验中，用打点计时器记录纸带运动的时间，计时器所用电源的频率为50 Hz，如图所示是一次实验得到的一条纸带，纸带上每相邻的两计数点间都有四个点未画出，按时间顺序取0、1、2、3、4、5、6七个计数点，用刻度尺量出1、2、3、4、5、6点到0点的距离分别为1.40 cm、3.55 cm、6.45 cm、10.15 cm、14.55 cm、19.70 cm.由纸带数据计算可得计数点4所代表时刻的瞬时速度大小为v4＝__________ m/s，小车的加速度大小a＝______m/s2.(结果保留三位有效数字)3．某同学在测定匀变速直线运动的加速度时，得到了几条较为理想的纸带，已在每条纸带上每5个计时点取好了一个计数点，即两计数点之间的时间间隔为0.1 s，依打点先后编为0、1、2、3、4、5.由于不小心，纸带被撕断了，如图所示．请根据给出的A、B、C、D四段纸带回答：(填字母)(1)从纸带A上撕下的那段应该是B、C、D三段纸带中的________．(2)打A纸带时，物体的加速度大小是________m/s2.4．在研究某物体的运动规律时，打点计时器打下如图所示的一条纸带．已知打点计时器使用的交流电频率为50 Hz，相邻两计数点间还有四个打点未画出．由纸带上的数据可知，打E点时物体的速度v＝________，物体运动的加速度a＝________(结果保留两位有效数字)．5．某同学在做“探究小车速度随时间变化的规律”的实验时，打点计时器所用电源的频率是50 Hz，在实验中得到一条点迹清晰的纸带，他把某一点记作O，再选依次相邻的6个点作为测量点，分别标以A、B、C、D、E和F，如左图所示．(1)如果测得C、D两点相距2.70 cm，D、E两点相距2.90 cm，则在打D点时小车的速度是________m/s.(2)该同学分别算出打各点时小车的速度，然后根据数据在v－t坐标系中描点(如右图所示)，由此可求得小车的加速度a＝________m/s2.6．某同学用打点计时器测量做匀加速直线运动的物体的加速度，电源频率f＝50 Hz.在纸带上打出的点中，选出零点，每隔4个点取1个计数点，因保存不当，纸带被污染，如图所示，A、B、C、D是依次排列的4个计数点，仅能读出其中3个计数点到零点的距离：s A＝16.6 mm，s B＝126.5 mm，s D＝624.5 mm.若无法再做实验，可由以上信息推知：(1)相邻两计数点的时间间隔为________s；(2)打C点时物体的速度大小为________m/s(取2位有效数字)；(3)物体的加速度大小为________(用s A、s B、s D和f表示)．【答案与解析】一、选择题：1．B解析：振针打点的周期相同，点迹越密说明在相同的打点周期内，纸带运动的距离越小，即纸带运动越慢，故选项B正确．2．B解析：匀速直线运动时纸带上的点迹是均匀的，故只有选项B正确．3．B、D解析：号码布上的模糊部分是闪光照片上人1s60时间内前进的位移，实际人前进的位移为HLh，因此可以知道1s60时间内运动员的平均速度，由于时间比较短，可用这段时间内的平均速度代表运动员冲线的速度，故选项B正确；没有测量运动员跑完100 m的时间，故无法知道100 m成绩和100 m内的平均速度，所以选项A、C均错；100 m比赛是直线运动，其位移大小为100m，故D选项正确．4. B解析：实验过程中，一般长木板应平放，不能侧向倾斜，但适当一端高一端低，也是可以的，故A项正确．在释放小车前，小车应在靠近打点计时器处，不能紧靠在打点计时器上，故B项不正确．应先通电后再放小车，故c项正确．不要让小车碰在滑轮上．故D项正确．5．A6．B、C、D解析：满足纸带长度要求的前提下，应使加速度适当大一点，可使相同时间内的位移大一些，便于减小测量误差，所以A错．7. ACD解析：选取的计数点间隔较大，在用直尺测量这些计数点间的间隔时，在测量绝对误差基本相同的情况下，相对误差较小，因此A项正确；在实验中，如果小车运动的加速度过小，打出的点很密，长度测量的相对误差较大，测量准确性降低，因此小车的加速度应适当大些，而使小车加速度增大的常见方法是适当增加挂在细绳下钩码的个数，以增大拉力，故B错，D对；为了减少长度测量的相对误差，舍去纸带上过于密集，甚至分辨不清的点，因此C项正确．二、填空题：1. (1)A中应先通电，再放开纸带；(2)D中取下纸带前应先断开电源；(3)补充步骤G：换上新纸带，重复上述步骤三次步骤顺序为：BFECADG解析:在用打点计时器研究匀变速直线运动的实验中，要先接通电源，再放开纸带；在取下纸带前要先断开电源；为了减小实验误差，要重复实验三次即打三条纸带，然后选择理想纸带进行处理．2. 0.405 0.7563. (1)C (2)0.6解析：因小车做匀变速直线运动，加速度保持不变，打A 纸带时，加速度3221222(36.030.0)10m /s 0.1x x x a T T --∆-⨯＝＝＝＝0.6 m/s 2. 又小车运动的加速度：5223x x a T -＝， 则4、5两点间隔为： 232352336.010m 30.60.1m 5410m x x aT ⨯⨯⨯⨯－－＝＋＝＋＝所以从纸带A 上撕下的那段应是C.4. 0.25 m/s 0.30 m/s 2解析：T ＝5×0.02 s＝0.1 s ， 2.30 2.62cm /s 0.25 m /s 20.2E DF v T +＝＝＝， 2222()()7.82 5.11cm /s 0.30 m /s 30.3DE EF FG AB BC CD a T ++-++-＝＝＝ 5. (1)1.40 (2)5.00解析：(1)根据匀变速直线运动的规律，打D 点的速度等于CE 段的平均速度，即25.6010m /s 1.40 m /s 220.02D CE v T -⨯⨯＝＝＝ (2)根据描点作一条过原点的直线，直线的斜率即为小车的加速度．图象如图所示，求出加速度为5.00 m/s 2.6. (1)0.1 s (2)2.5 (3)2(32)75D B A s s s f a -+= 解析：(1)因相邻的两计数点间还有4个计时点，故50.1 s t T ＝＝ (2)由匀变速直线运动的特点可知：3624.5126.510 2.5 m /s 220.1BD C s v t -⨯⨯－＝＝＝. (3)设1B A s s s －＝，2C B s s s －＝，3D C s s s －＝，则2312s s at －＝，221s s at －＝，即232123s s s at ＋－＝，55t T f ＝＝，故27532D B A a s s s f－＋＝，所以2(32)75D B A s s s f a -+=.。
核心素养优化提升 高一物理必修1 双基全讲与全练清北必刷题 附答案详解 质点、参考系和坐标系 时间和位移
高中物理素养精品全讲全练2018年8月质点、参考系和坐标系时间和位移【学习目标】1、理解并掌握质点、参考系、时间和位移等基本概念2、清楚相似物理量之间的区别与联系【要点梳理】要点一、质点要点诠释：1.提出问题“嫦娥一号”卫星为立方体，两侧太阳能电池帆板最大跨度达18.1m，重2350 kg，近观相当庞大，但相对苍茫宇宙空间又是如此渺小，出现在指挥荧光屏上也仅是一个光点，科学工作者在研究其运行位置、飞行速度和轨道等问题时，有没有必要考虑其大小和形状?(没有必要)实际研究中会采取一种怎样的科学模型呢?(质点)2.质点①定义：用来代替物体的有质量的点．②物体看成质点的条件：物体的大小、形状对所研究问题的影响可以忽略不计时，可视物体为质点．如：地球很大，但地球绕太阳公转时，地球的大小就变成次要因素，我们完全可以把地球当作质点看待．当然，在研究地球自转时，就不能把地球看成质点了．研究火车从北京到上海的运动时可以把火车视为质点，但研究火车过桥的时间时就不能把火车看成质点了．当研究的问题不明确时，可遵循分析问题的习惯：一般来说当物体上各个点的运动情况都相同时，可用物体上—个点的运动代替整个物体的运动，研究其运动性质时，可将它视为质点；做转动的物体，当研究其细微特征时不能将其视为质点；但是当物体有转动，且因转动而引起的差异对研究问题的影响忽略时，物体也可视为质点．此外物体的大小不是判断物体能否作为质点的依据．③质点是一个理想模型，要区别于几何学中的点．3.质点的物理意义实际存在的物体都有一定的形状和大小，有质量而无大小的点是不存在的，那么定义和研究质点的意义何在?质点是一个理想的物理模型，尽管不是实际存在的物体，但它是实际物体的一种近似，是为了研究问题的方便而进行的科学抽象，它突出了事物的主要特征，抓住了主要因素，忽略了次要因素，使所研究的复杂问题得到了简化．在物理学的研究中，“理想模型”的建立，具有十分重要的意义．引入“理想模型”，可以使问题的处理大为简化而又不会发生大的偏差，在现实世界中，有许多实际的事物与这种“理想模型”十分接近，在一定条件下，作为一种近似，可以把实际事物当作“理想模型”来处理，即可以将研究“理想模型”的结果直接地应用于实际事物．例如：在研究地球绕太阳公转的运动时，由于地球的直径(约1.3×104km)比地球和太阳之间的距离(约1.5×108km)小得多，地球上各点相对于太阳的运动可以看做是相同的，即地球的形状、大小可以忽略不计，在这种情况下，就可以直接把地球当作一个“质点”来处理．要点二、参考系要点诠释：1.提出问题坐船在河中旅行的人观看两岸的风景时，常有“看山恰似走来迎”的感觉，而变换一下目光，又感到“仔细看山山不动”，同是那一座山，为什么有时感觉它是动的而有时却感觉它是静止不动的呢?平常我们认为坐在屋子里的人是不动的，而毛泽东却有诗日：“坐地日行八万里”，这又是怎么回事呢?其实，要描述一个物体的运动，首先要选定某个其他物体来作参考．2.参考系①定义：在描述一个物体的运动时，选来作为标准的另外的某个物体叫参考系．②物体的运动都是相对参考系而言的，这是运动的相对性．一个物体是否运动，怎样运动，决定于它相对于所选的参考系的位置是否变化、怎样变化．同一物体，选取不同的参考系，其运动情况可能不同，如：路边的树木，若以地面为参考系是静止的，若以行驶的汽车为参考系，树木是运动的，这就是我们坐在车里前进时感到树木往后倒退的原因．“看山恰似走来迎”是以船为参考系，“仔细看山山不动”是以河岸为参考系．“坐地日行八万里”是以地心为参考系，因为人随地球自转，而地球周长约八万里．③参考系的选择是任意的，但应以观测方便和使运动的描述尽可能简单为原则．研究地面上物体的运动时，常选地面为参考系．要点三、坐标系要点诠释：1.提出问题对于在平面上运动的物体，例如在做花样滑冰的运动员，要描述他的位置，你认为应该怎样做呢?当然是建立平面直角坐标系．2.坐标系要准确地描述物体的位置及位置变化需要建立坐标系．①如果物体沿直线运动，可以以这条直线为x轴，在直线上规定原点、正方向和单位长度，就建立了直线坐标系．②物体在平面内运动时，可以建立二维平面直角坐标系．③空间内物体的运动，可建立三维的空间直角坐标系．例如：描述高空中飞行的飞机时可建立三维的空间坐标系．如图所示为三种不同的坐标系，其中：(A)中M点位置坐标为x＝2m；(B)中N点位置坐标为x＝3m，y＝4m；(C)中P点位置坐标为x＝2m，y＝3m，z＝0m．要点四、时刻和时间间隔要点诠释：1.提出问题生活中经常用到“时间”一词，如：火车到站时间是12时45分，开出时间是12时50分，在本站停留时间是5分钟，前两句话中的“时间”与第三句话中的“时间”的含义是否相同，如何区分?平常所说的“时间”，有时指时刻，有时指时间间隔，如前述三句话中前两个“时间”都是指时刻，第三个“时间”指时间间隔．特别注意:我们在日常生活中所说的时间可能是指时间间隔也可能指时刻．在物理中两者物理意义不同，必须严格区分，物理学中说的时间指的是时间间隔．2.时间轴上的表示在时间轴上，时刻表示一个点，时间表示一段线段如图所示，0～3表示3s的时间，即前3s；2～3表示第3s，是1s的时间．不管是前3s，还是第3s，都是指时间．“7”所对应的刻度线记为7s末，也为8s初，是时刻．【注意】ns末、ns初是指时刻，第ns内是指1s的时间，第ns末与第(n+1)s初指的是同一时刻．4.时间的测量时间的单位有秒、分钟、小时，符号分别是s、min、h．生活中用各种钟表来计时，实验室里和运动场上常用停表来测量时间，若要比较精确地研究物体的运动情况，有时需要测量和记录很短的时间，学校的实验室中常用电磁打点计时器或电火花计时器来完成．要点五、路程和位移要点诠释：1.提出问题登泰山时从山门处到中天门，可以坐车沿盘山公路上去，也可以通过索道坐缆车上去，还可以沿山间小路爬上去，三种登山的路径不同，游客体会到的登山乐趣也不同，但他们的位置变化却是相同的，可见物体运动的路径与其位置变化并不是一回事．2.路程：质点的实际运动路径的长度，路程只有大小，其单位就是长度的单位．3.位移：从初位置到末位置的有向线段．线段的长度表示位移的大小，有向线段的指向表示位移的方向．4.位移与路程的区别和联系①位移是描述质点位置变化的物理量，既有大小又有方向，是矢量，是从起点A指向终点B的有向线段，有向线段的长度表示位移的大小，有向线段的方向表示位移的方向，位移通常用字母“x”表示，它是一个与路径无关，仅由初、末位置决定的物理量．②路程是质点运动轨迹的长度，它是标量，只有大小，没有方向．路程的大小与质点的运动路径有关，但它不能描述质点位置的变化．例如，质点环绕一周又回到出发点时，它的路程不为零，但其位置没有改变，因而其位移为零．③由于位移是矢量，而路程是标量，所以位移不可能和路程相等；但位移的大小有可能和路程相等，只有质点做单向直线运动时，位移的大小才等于路程，否则，路程总是大于位移的大小．在任何情况下，路程都不可能小于位移的大小．④在规定正方向的情况下，与正方向相同的位移取正值，与正方向相反的位移取负值，位移的正负不表示大小，仅表示方向，比较两个位移大小时，只比较两个位移的绝对值．都是长度单位，国际单位都是米（都是描述质点运动的物理量对于单向直线运动来讲，位移的大小与路程相等要点六、标量和矢量的区别要点诠释：1.标量：只有大小没有方向的量．如：长度、质量、时间、路程、温度、能量等运算遵从算术法则．2.矢量：有大小也有方向，求和运算遵循平行四边形定则的量．如：力、速度等．运算法则和标量不同，我们在以后会学习到．3.对矢量概念的理解:①矢量可用带箭头的线段表示，线段的长短表示矢量的大小，箭头的指向表示矢量的方向．②同一直线上的矢量，可在数值前加上正、负号表示矢量的方向，正号表示矢量方向与规定正方向相同，负号表示矢量方向与规定正方向相反，加上正、负号后，同一直线上的矢量运算可简化为代数运算． ③矢量前的正、负号只表示方向，不表示大小，矢量大小的比较实际上是矢量绝对值的比较．如前一段时间位移为2m ，后一段时间位移为-3m ，则后一段时间物体的位移大．要点七、做直线运动的质点在坐标轴上的位置与位移的关系要点诠释：如果物体做直线运动，沿这条直线建立坐标轴，则运动中的某一时刻对应的是此时物体所处位置，如果是一段时间，对应的是这段时间内物体的位移．位移等于物体末位置坐标减去初位置坐标．如图所示，一个物体从A 运动到B ，如果A 、B 两位置坐标分别为x A 和x B ，那么质点的位移△x ＝x B －x A ．若初位置x A ＝5m ，末位置x B ＝-2m ，质点位移△x ＝x B -x A ＝-2m-5m ＝-7m ，负号表示位移的方向由A 点指向B 点，与x 轴正方向相反．【巩固练习】一、选择题：1、关于质点的下列说法，正确的是( )A 、质点就是一个体积很小的球B 、只有很小的物体才能视为质点C 、质点不是实际存在的物体，只是一种“理想模型”D、大的物体有时也可以视为质点2、关于时间和时刻，下列说法中正确的是( )A、时间表示较长的过程，时刻表示较短的过程B、时刻对应质点的位置，时间对应质点的位移和路程C、1min只能分成60个时刻D、9点开会，开了2h，11点散会，其中9点和11点指时刻，2h指时间3、关于时间和时刻，下列说法正确的是( )A、第4s末就是第5s初，指的是时刻B、物体在5s时指的是物体在5s末时，指的是时刻C、物体在5s内指的是物体在4s末到5s末这1s的时间D、物体在第5s内指的是物体在4s末到5s末这1s的时间4、在电视连续剧《西游记》里，常常有孙悟空“腾云驾雾”的镜头.这通常是采用“背景拍摄法”：让“孙悟空”站在平台上，做着飞行的动作，在他的背景中展现出蓝天和急速飘动的白云，同时加上烟雾效果；摄影师把人物动作和飘动的白云及下面的烟雾等一起摄入镜头.放映时，观众就感觉到“孙悟空”在“腾云驾雾”.观众所选的参考系是( )A、“孙悟空”B、平台C、飘动的白云D、烟雾5、甲、乙、丙三架观光电梯，甲中乘客看一高楼在向下运动，乙中乘客看甲在向下运动，丙中乘客看甲、乙都在向上运动.这三架电梯相对地面的运动情况可能是( )A、甲向上、乙向下、丙不动B、甲向上、乙向上、丙不动C、甲向上、乙向上、丙向下D、甲向上、乙向上、丙也向上，但比甲、乙都慢6、第一次世界大战期间，一名法国飞行员在2000m高空飞行时，发现脸旁有一个小东西，他以为是一只小昆虫，便敏捷地把它一把抓了过来，令他吃惊的是，抓到的竟是一颗子弹.飞行员能抓到子弹，是因为( )A、飞行员的反应快B、子弹相对于飞行员是静止的C、子弹已经飞得没有劲了，快要落在地上了D、飞行员的手有劲7、如图所示，某质点沿半径为r的半圆由a点运动到b点，则它通过的位移和路程分别是( )A、0；0B、2r，向东；πrC、r，向东；πrD、2r，向东；2r8、从水平匀速飞行的直升机上向外自由释放一个物体，不计空气阻力，在物体下落过程中，下列说法正确的是（ ）A 、从飞机上看，物体静止B 、从飞机上看，物体始终在飞机的后方C 、从地面上看，物体做曲线运动D 、从地面上看，物体做直线运动9、甲、乙、丙3人各乘一个热气球，甲看到楼房匀速上升，乙看到甲匀速上升，甲看到丙匀速上升，丙看到乙匀速下降.那么，从地面上看，甲、乙、丙的运动情况可能是( )A 、甲、乙匀速下降，v v >乙甲，丙停在空中B 、甲、乙匀速下降，v v >乙甲，丙匀速下降，且v v >丙甲C 、甲、乙匀速下降，v v >乙甲，丙匀速上升D 、以上说法均不对10、关于矢量和标量，下列说法中正确的是( )A 、矢量是既有大小又有方向的物理量B 、标量是既有大小又有方向的物理量C 、位移-10m 比5m 小D 、-10℃比5℃的温度低11、在我国东南部的某大城市，有一天下午，在该城市的中心广场行人拥挤，有人突然高喊：“楼要倒了!”其他人猛然抬头观看也发现楼在慢慢倾倒，如图所示，便纷纷狂奔逃生，引起交通混乱，但过了好久，高楼并没有倒塌.人们再仔细观望时，楼依然稳稳地矗立在那里.下列有关探究分析这一现象的原因的说法中正确的是( )A 、是一种错觉，不可能发生B 、感觉楼要倾倒的原因是人在运动C 、是因为选择了高空运动的云为参考系D 、是因为选择了旁边更高的楼为参考系二、解答题：1、公路上向左匀速行驶的小车如图甲所示、经过一棵果树附近时，恰有一颗果子从树上自由落下.地面上的观察者看到果子的运动轨迹是图乙中的________，车中人以车为参考系观察到果子的运动轨迹是乙图中的________.(不计阻力)2(2)________时刻离原点最远，最远是________m.3、某人从A点出发，先向正东走了15m到B点，然后向正北又走了10m到C点，如果以正东和正北建立二维直角坐标系，如图所示，则物体最后到达位置C（图中未画出）的坐标为________.4、人划船逆流而上，当船行到一座桥下时，船上一木箱落入水中立刻随水漂向下游，船继续前进.过了15min，船上的人才发现木箱丢了，于是立即返回追赶.求船从返回到追上木箱所花的时间(船对水速度大小不变，不计船掉头时间).【答案与解析】一、选择题：1、C D解析：质点不是实际存在的物体，更不是小球，是实际物体的近似.是一种“理想模型”、并不是任何情况下大的物体都不可看做质点，而小的物体都可看做质点.2、BD解析：再短的时间也是一个时间间隔，时刻指一个瞬间，而不是很短的一段时间，故A错．要注意1s不等于一个时刻，1min可以分成无数个时刻，故C错．3、ABD解析:前一秒末和后一秒初指同一时刻，即第4s 末就是第5s 初，A 对；5s 时指的是5s 末这一时刻，B 对；5s 内指的是从零时刻到5s 末这5s 的时间，C 错；第5s 内指的是从4s 末到5s 末这1s 的时间，D 对．4、C解析：在拍摄的过程中，“飘动的白云”相对于“孙悟空”是运动的，放映时观众不自觉地选择了“白云”为参考系，因此认为“孙悟空”是运动的.5、BCD解析：电梯中的乘客观看其他物体的运动情况时，是以自己所乘的电梯为参考系，甲中乘客看高楼向下运动，说明甲相对于地面一定是向上运动；同理，乙相对甲在向上运动，说明乙相对地面也是向上运动，且运动得比甲更快；丙电梯无论是静止，还是向下运动，或者以比甲、乙都慢的速度在向上运动，丙中乘客都会感到甲、乙两电梯是在向上运动.6、B解析：在日常生活中，我们经常去拾起掉在地上的物品，或者去拿放在桌子上的物品，其实，地面上静止的物体(包括人)都在永不停息地随地球自转而运动，在地球赤道处，其速度大约为465m/s.正因为相对地面静止的物体都具有相同的速度，相互间保持相对静止状态，才使人们没有觉察到这一速度的存在.当飞行员的飞行速度与子弹飞行的速度相同时，子弹相对于飞行员是静止的，因此飞行员去抓子弹，就和我们去拿放在桌上的物品的感觉和道理一样.7、B解析:位移大小是ab 间线段的长度，方向由a 指向b ；路程是实际运动轨迹的长度．8、C解析：从飞机上看，就是以飞机为参考系，由于下落物体在水平方向的运动与飞机相同，所以看到物体是竖直向下运动，即做直线运动，A 、B 两项均错；从地面上看，就是以地面为参考系，这时物体除了竖直向下运动，还有水平方向的运动，其轨迹为曲线，如同在地面上某一高度水平抛出一小石块的轨迹，故C 项对.9、AC解析：楼房和地面相当于同一参考系，所以，甲是匀速下降乙看到甲匀速上升，说明乙也是匀速下降，且v v >乙甲；甲看到丙匀速上升，有3种可能：(1)丙静止；(2)丙匀速上升；(3)丙匀速下降，且v v <丙甲；丙看到乙匀速下降，也有三种可能：(1)丙静止；(2)丙匀速上升；(3)丙匀速下降，且v v <乙丙.综上所述，选项A 、C 正确.10、AD解析：由矢量和标量的定义可知，A 正确，B 错误；-10m 的位移比5m 的位移大，负号不表示大小，仅表示方向与正方向相反，故C 错误；温度是标量，-10℃比5℃的温度低，负号表示该温度比0℃低，正号表示该温度比0℃高，故D 正确．11、C解析：看到没有运动的楼在运动，应该是选择了运动的物体作参考系.高楼耸立在空中，是以开阔的天空为背景的高层建筑，它旁边没有别的固定的参考系，人在抬头观望时可能是选择了空中运动的云作参考系，如果天空的云在快速移动，人在突然抬头观望时，误将云看做是固定不动的，所以产生了楼在运动的错觉.这与“月在云中行”道理相同.二、解答题：1、C B解析：地面上的人以地面为参考系，看到果子竖直下落，地面上人看到轨迹为C；车中人以车为参考系，看到果子下落的同时向后运动，看到的轨迹为B.2、(1)(2)第4s末73、(3，2)解析：本题中x轴、y轴上(×5m)表示坐标轴上每1小格表示5m，此人先沿x轴正向前进了15m，故应到达横轴第3坐标点处，后又沿y轴正向前进了10m，对应纵轴上2刻度处，故C点坐标为(3，2).4、15min解析：如果以地面为参考系，画船、木箱运动示意图，通过路程关系分析求结果，则列式较多，运算较繁；现巧取掉入水中的木箱为参考系，则木箱是静止不动的，这样就变成船先以v1速度离开木箱，然后以速度v1和木箱靠近.显然，船离开与靠近木箱的来回距离相等，所以用时也一定相等，为15min.。
核心素养优化提升 高一物理必修1 双基全讲与全练清北必刷题 附详解_匀变速直线运动复习与巩固 能力提升
高中物理素养精品全讲全练2018年8月匀变速直线运动复习与巩固【学习目标】1、正确理解描述质点运动的物理量，即位移和路程、速度（平均速度和瞬时速度）和加速度。
2、熟练掌握匀变速直线运动的特点、规律及自由落体运动的规律，并能在实际问题中加以运用。
3、正确理解并熟练掌握匀速直线运动和匀变速直线运动的x-t图象、v-t图象的物理意义。
【知识网络】【要点梳理】【高清课程：描述直线运动的概念的规律】要点一、质点的概念要点诠释：1、定义用来代替物体的有质量的点称为质点。
2、说明质点是一个理想化的模型，是对实际物体科学的抽象，真正的质点是不存在的。
在实际所研究的问题中，如果物体的形状和大小对所研究运动的影响可以忽略不计时，可将物体视为质点。
一个物体能否被看成质点，与物体的大小无关。
【高清课程：描述直线运动的概念的规律】要点二、几个基本概念的区分要点诠释：值，要点三、加速度的物理意义 要点诠释： 1、定义物体速度的变化与完成这一变化所用时间的比值，叫做物体的加速度，用a 来表示，即0v v v a t t-∆==,式中v ∆表示速度的变化量，0v 表示开始时刻的速度（初速度），v 表示经过一段时间t 后末了时刻的速度（末速度）2、物理意义加速度是表示速度变化快慢的物理量。
3、单位在国际单位制中，加速度的单位是2m/s ，读作米每二次方秒。
4、矢量加速度是矢量，它的方向同速度变化的方向。
5要点四、匀变速直线运动及其规律 要点诠释：1．匀变速直线运动定义：在任意相等的时间内，速度的变化都相等的直线运动。
特点：a 恒定不变对于做匀变速运动的质点，当质点的加速度与速度方向相同时，表示质点做加速运动；当质点的加速度与速度方向相反时，表示质点做减速运动。
2．匀变速直线运动的规律 (1)基本规律 速度公式 0v v at =+ 位移公式 2220001222v vx v t at v v axx vt t +=+-===说明：a 、以上四式只适用于匀变速直线运动；b 、式中0v 、v 、a 和x 均为矢量，应用时要规定正方向，凡是与正方向相同者取正值，相反者取负值（通常将0v 的方向规定为正方向），所求矢量为正值表示与正方向相同，为负者表示与正方向相反。
核心素养优化提升 高一物理必修1 双基全讲与全练清北必刷题 附答案详解 自由落体运动 能力提升
高中物理素养精品全讲全练2018年8月自由落体运动【学习目标】1．理解自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，重点掌握其运动规律.2．知道自由落体运动加速度的大小和方向.知道地球上不同地方重力加速度大小的差异.3．理解用频闪摄影研究运动的基本原理，会根据照片分析自由落体运动.4. 熟练运用自由落体运动规律解决简单问题.5. 理解伽利略利用斜面研究自由落体运动所蕴含的思想方法.领会“提出假设、数学推理、实验检验和合理外推”的科学研究方法.【要点梳理】要点一、自由落体运动要点诠释：【高清课程：自由落体与竖直上抛运动00:02:58】1、自由落体运动的定义物体只在重力作用下，从静止开始下落的运动叫做自由落体运动。
2、自由落体运动的两个基本特征①初速度为零；②只受重力。
3、自由落体运动的运动性质自由落体运动是初速度为零的竖直向下的匀加速直线运动。
4、自由落体运动的加速度在同一地点，一切物体做自由落体运动的加速度都相同，这个加速度叫自由落体加速度，也叫做重力加速度。
通常用符号“g”来表示。
g的方向竖直向下，大小随不同地点而略有变化。
尽管在不同地点加速度g值略有不同，但通常的计算中一般都取g=9.8m/s2，在粗略的计算中还可以取g=10m/s2。
■要点二、自由落体运动的规律要点诠释：【高清课程：自由落体与竖直上抛运动00:04:30】1、自由落体运动的规律可以用以下四个公式来概括■2、以下几个比例式对自由落体运动也成立①物体在1T末、2T末、3T末……nT末的速度之比为v1：v2：v3：……：v n=1：2：3:……：n②物体在1T内、2T内、3T内……nT内的位移之比为h1：h2：h3：……：h n=1：4：9:……：n2③物体在第1T内、第2T内、第3T内……第nT内的位移之比为H1：H2：H3：……：H n =1：3：5……(2n-1)④通过相邻的相等的位移所用时间之比为t1：t2：t3：……：t n=1：()：()：……：()要点三、伽利略对自由落体运动的研究1.伽利略的科学研究过程的基本要素为：对现象的一般观察、提出假设、运用逻辑（包括数学）得出结论、通过实验对推论进行检验、对假设进行修正和推广等.2.伽利略科学思想方法的核心是：把实验和逻辑推理（包括数学推演）和谐地结合起来.【巩固练习】一、选择题：1、一个物体从H高处自由下落做自由落体运动，经t秒落地，则当它下落t/2时，距地面的高度为（）、 、 、 A H/2B H/4C34D3H/22、物体做竖直上抛运动时，在任意相同时间间隔内，速度的变化量（）A、大小相同、方向相同B、大小相同、方向不同C、大小不同、方向不同D、大小不同、方向相同3、把自由下落的物体的总位移分成相等的三段，从上到下顺序经过这三段位移用时t1、t2、t3之比是（）A、1∶3∶5B、1∶4∶9 )、D、C114、由高处的某一点开始，甲物体先做自由落体运动，乙物体后做自由落体运动，以乙为参考系，甲的运动情况（）A、相对静止B、向下做匀速直线运动C、向下做匀加速直线运动D、向下做自由落体运动5、屋檐每隔一定时间滴下一滴水，当第5滴正欲滴下时，第1滴刚好落到地面，而第3滴与第2滴分别位于高1m的窗子的上、下沿，如图所示，g取10m/s2，则此屋檐离地面的距离为（）A、2.2mB、2.5mC、3.0mD、3.2m6、若取竖直向上为正方向，则在如图所示的四个v－t图象中能正确反映自由落体运动过程的是( )7、一条悬链长5.6 m ，从悬点处断开，使其自由下落，不计空气阻力，则整条悬链通过悬点正下方12.8 m 处的一点所需的时间是(g 取10 m/s 2)( )A 、0.3 sB 、0.4 sC 、0.7 sD 、1.2 s8、A 、B 两小球从不同高度自由下落，同时落地，A 球下落的时间为t ，B 球下落的时间为t /2，当B 球开始下落的瞬间，A 、B 两球的高度差为 ( ) A 、2gt B 、238gt C 、234gt D 、214gt 二、解答题1、一矿井深为125m ，在井口每隔一定时间自由下落一个小球。
核心素养优化提升 高一物理必修1 双基全讲与全练清北必刷题 附答案详解匀变速直线运动的速度与时间的关系
高中物理素养 精品全讲全练2018年8月匀变速直线运动的速度与时间的关系【学习目标】1、知道什么是匀变速直线运动2、知道匀变速直线运动的 v-t 图象特点，知道直线的倾斜程度反映了匀变速直线运动的加速度3、理解匀变速直线运动的速度与时间的关系式，并会用它求解简单的匀变速直线运动问题 【要点梳理】要点一、匀变速直线运动如图所示，如果一个运动物体的州图象是直线，则无论△t 取何值，对应的速度变化量△v 与时间△t 的比值v t ∆∆都是相同的，由加速度的定义v a t∆=∆可知，该物体实际是做加速度恒定的运动．这种运动叫匀变速直线运动．要点诠释：(1)定义：沿着一条直线，且加速度不变的运动． (2)特点：速度均匀变化，即2121v v v t t t -∆=∆-为一定值． (3)v -t 图象说明凡是倾斜直线的运动一定是匀变速直线运动，反之也成立，即匀变速直线运动的v -t 图象一定是一条倾斜的直线．(4)匀变速直线运动包括两种情形：a 与v 同向，匀加速直线运动，速度增加； a 与v 反向，匀减速直线运动，速度减小．要点二、匀变速直线运动的速度与时间的关系式设一个物体做匀变速直线运动，在零时刻速度为v 0，在t 时刻速度为v t ，由加速度的定义得000t t v v v v v a t t t--∆===∆-． 解之得0t v v at =+，这就是表示匀变速直线运动的速度与时间的关系式． 要点诠释：①速度公式反映了匀变速直线运动的瞬时速度随时间变化的规律，式中v 0是开始计时时的瞬时速度，v t 是经时间t 后的瞬时速度．②速度公式中v 0、v t 、a 都是矢量，在直线运动中，规定正方向后(常以v 0的方向为正方向)，都可用带正、负号的代数量表示，因此，对计算结果中的正、负，需根据正方向的规定加以说明，若经计算后v t ＞0，说明末速度与初速度同向；若a ＜0，表示加速度与v 0反向． ③两种特殊情况：当a ＝0时，公式为v ＝v 0，做匀速直线运动．当v0＝0时，公式为v＝a t，做初速为零的匀加速直线运动．要点三、速度公式应用时的方法、技巧要点诠释：(1)速度公式v＝v0+a t的适用条件是匀变速直线运动，所以应用公式时必须首先对运动性质和运动过程进行判断和分析．(2)分析物体的运动问题，要养成画运动草图的习惯，主要有两种草图：一是v-t图象；二是运动轨迹．这样将加深对物体运动过程的理解，有助于发现已知量和未知量之间的相互关系．(3)如果一个物体的运动包含几个阶段，就要分段分析，弄清物体在每段上的运动规律．如果全过程不是做匀变速运动，但只要每一小段做匀变速运动，也可以在每小段应用速度公式求解．要点四、v-t的应用要点诠释：(1)匀速直线运动的v-t图象①图象特征匀速直线运动的v-t图象是与横轴平行的直线，如图所示．②图象的作用a．能直观地反映匀速直线运动速度不变的特点．b．从图象中可以看出速度的大小和方向，如图，图象在t轴下方，表示速度为负，即速度方向与规定的正方向相反．c．可以求出位移x．在v-t图象中，运动物体在时间t内的位移x＝vt，就对应着“边长”分别为v和t的一块矩形的“面积”，如图中画斜线的部分．(2)匀变速直线运动的v-t图象①图象的特征匀变速直线运动的v-t图象是一条倾斜的直线．如图甲和乙所示为不同类型的匀变速运动的速度图象．初速为零的向加速直线运动的v-t图象是过原点的倾斜直线，如图丙所示．②图象的作用a．直观地反映速度v随时间t均匀变化的规律．图甲为匀加速运动，图乙为匀减速运动．b．可以直接得出任意时刻的速度，包括初速度v0．c．可求出速度的变化率．图甲表示速度每秒增加0.5m/s，图乙表示速度每秒减小1m/s．d．图线与时间轴所围“面积”表示物体在时间t内的位移．如图所示，画斜线部分表示时间t内的位移．(3)v-t图象的深入分析①v-t图象与时间轴的交点表示速度方向的改变，折点表示加速度方向的改变．(如图所示)②v-t图象中两图象相交，只是说明两物体在此时刻的速度相同，不能说明两物体相遇．③v-t图象只能反映直线运动的规律因为速度是矢量，既有大小又有方向．物体做直线运动时，只可能有两个速度方向，规定了一个为正方向时，另一个便为负值，所以可用正、负号描述全部运动方向．当物体做一般曲线运动时，速度方向各不相同，不可能仅用正、负号表示所有的方向所以不能画出v-t图象．所以，只有直线运动的规律才能用v-t图象描述，任何州图象反映的也一定是直线运动规律．④v-t图象为曲线时，曲线上某点的切线斜率等于该时刻物体的加速度．下表列出几种v-t要点五、匀变速直线运动的两个重要推论要点诠释：（1）某段路程的平均速度等于初、末速度的平均值．即01()2t v v v =+． 注意：该推论只适用于匀变速直线运动．（2）某段过程中间时刻的瞬时速度，等于该过程的平均速度，即1021()2t v v v v ==+． 注意:该推论只适用于匀变速直线运动，且以后在处理用打点计时器研究匀变速直线运动物体的速度时，可用此式精确求解打某点时物体的瞬时速度．【巩固练习】 一、填空题：1、汽车原来的速度是10m/s ，在一段下坡路上以0.5m/s 2的加速度做匀加速直线运动，则汽车加速行驶了10s 时的速度为________．2、物体做匀加速直线运动，到达A 点时的速度为5m/s ，经2s 到达B 点时的速度为11m/s ，再经过3s 到达C 点，则它到达C 点时的速度为________．3、试说明如图所示的v-t 图象中的图线分别表示什么运动?（1）________________________________________________________ （2）________________________________________________________ （3）________________________________________________________ （4）________________________________________________________4、一质点从静止开始以1m/s 2的加速度匀加速运动，经5s 后做匀速运动，最后2s 的时间质点做匀减速运动直至静止，则质点匀速运动时的速度是 。
核心素养优化提升 高一物理必修1 双基全讲与全练清北必刷题 附答案详解_相遇和追及问题 能力提升
高中物理素养精品全讲全练2018年8月相遇和追及问题【学习目标】1、掌握追及和相遇问题的特点2、能熟练解决追及和相遇问题【要点梳理】要点一、机动车的行驶安全问题：要点诠释：1、反应时间：人从发现情况到采取相应措施经过的时间为反应时间。
2、反应距离：在反应时间内机动车仍然以原来的速度v匀速行驶的距离。
3、刹车距离：从刹车开始，到机动车完全停下来，做匀减速运动所通过的距离。
4、停车距离与安全距离：反应距离和刹车距离之和为停车距离。
停车距离的长短由反应距离和刹车距离共同决定。
安全距离大于一定情况下的停车距离。
要点二、追及与相遇问题的概述要点诠释：1、追及与相遇问题的成因当两个物体在同一直线上运动时，由于两物体的运动情况不同，所以两物体之间的距离会不断发生变化，两物体间距越来越大或越来越小，这时就会涉及追及、相遇或避免碰撞等问题．2、追及问题的两类情况(1)速度小者追速度大者(2)速度大者追速度小者说明:①表中的Δx 是开始追及以后,后面物体因速度大而比前面物体多运动的位移； ②x 0是开始追及以前两物体之间的距离； ③t 2-t 0=t 0-t 1；④v 1是前面物体的速度,v 2是后面物体的速度. 特点归类：(1)若后者能追上前者，则追上时，两者处于同一位置，后者的速度一定不小于前者的速度． (2)若后者追不上前者，则当后者的速度与前者相等时，两者相距最近． 3、 相遇问题的常见情况(1) 同向运动的两物体的相遇问题,即追及问题.(2) 相向运动的物体,当各自移动的位移大小之和等于开始时两物体的距离时相遇.解此类问题首先应注意先画示意图,标明数值及物理量;然后注意当被追赶的物体做匀减速运动时,还要注意该物体是否停止运动了. 要点三、追及、相遇问题的解题思路 要点诠释：追及､相遇问题最基本的特征相同,都是在运动过程中两物体处在同一位置. ①根据对两物体运动过程的分析,画出物体运动情况的示意草图.②根据两物体的运动性质,分别列出两个物体的位移方程,注意要将两个物体运动时间的关系反映在方程中;③根据运动草图,结合实际运动情况,找出两个物体的位移关系; ④将以上方程联立为方程组求解,必要时,要对结果进行分析讨论. 要点四、分析追及相遇问题应注意的两个问题 要点诠释：分析这类问题应注意的两个问题:(1)一个条件:即两个物体的速度所满足的临界条件,例如两个物体距离最大或距离最小､后面的物体恰好追上前面的物体或恰好追不上前面的物体等情况下,速度所满足的条件.常见的情形有三种:一是做初速度为零的匀加速直线运动的物体甲,追赶同方向的做匀速直线运动的物体乙,这种情况一定能追上,在追上之前,两物体的速度相等(即v v =甲乙)时,两者之间的距离最大;二是做匀速直线运动的物体甲,追赶同方向的做匀加速直线运动的物体乙,这种情况不一定能追上,若能追上,则在相遇位置满足v v ≥甲乙;若追不上,则两者之间有个最小距离,当两物体的速度相等时,距离最小;三是做匀(2)两个关系:即两个运动物体的时间关系和位移关系.其中通过画草图找到两个物体位移之间的数值关系是解决问题的突破口.要点五、追及、相遇问题的处理方法方法一:临界条件法(物理法):当追者与被追者到达同一位置,两者速度相同,则恰能追上或恰追不上(也是二者避免碰撞的临界条件)方法二:判断法(数学方法):若追者甲和被追者乙最初相距d 0令两者在t 时相遇,则有0x x d -=甲乙,得到关于时间t 的一元二次方程:当2b 4ac 0∆=->时,两者相撞或相遇两次;当2b 4ac 0∆=-=时,两者恰好相遇或相撞;2b 4ac 0∆=-<时,两者不会相撞或相遇.方法三:图象法.利用速度时间图像可以直观形象的描述两物体的运动情况，通过分析图像，可以较方便的解决这类问题。
高中物理必修1全册同步训练题含答案道
高中物理必修 1 同步训练含答案目录训练 1 质点参考系和坐标系 ................................................................................... 1训练 2时间和位移 ....................................................................................................... 5训练 3 运动快慢的描述——速度 ............................................................................... 9训练 4 实验：用打点计时器测速度 ......................................................................... 13训练 5 速度变化快慢的描述——加速度.................................................................. 17第一章章末检测 ........................................................................................................ 22训练 1实验：探究小车速度随时间变化的规律...................................................... 27训练 2 匀变速直线运动的速度与时间的关系.......................................................... 31训练 3 匀变速直线运动的位移与时间的关系.......................................................... 36训练 4 匀变速直线运动的速度与位移的关系.......................................................... 40训练 5 匀变速直线运动规律的综合应用.................................................................. 44训练 6 自由落体运动伽利略对自由落体运动的研究.......................................... 47第二章章末检测 ........................................................................................................ 51训练 2 弹力 ............................................................................................................. 62训练 3摩擦力 ............................................................................................................. 66训练 4 习题课：物体的受力分析 ............................................................................. 71训练 5 力的合成 ......................................................................................................... 76训练 6 力的分解 ......................................................................................................... 81第三章章末检测 ........................................................................................................ 85训练 1牛顿第一定律 ................................................................................................. 91训练 2 实验：探究加速度与力、质量的关系.......................................................... 95训练 3 牛顿第二定律 ................................................................................................. 99训练 4 力学单位制 ................................................................................................... 104训练 5 牛顿第三定律 ............................................................................................... 107训练 6 用牛顿运动定律解决问题一 ..................................................................... 111训练 7用牛顿运动定律解决几类典型问题............................................................ 115训练 8 用牛顿运动定律解决问题二——超重和失重问题 ................................. 120训练 9共点力作用下物体的平衡 ........................................................................... 125第四章章末检测 .. (130)高中物理必修 1 同步训练含答案第一章运动的描述训练 1 质点参考系和坐标系基础题1．关于质点，下列说法中正确的是A．质点是一个理想化模型，实际上不存在B．因为质点没有大小，所以与几何中的点是一样的C．凡是小的物体，皆可以看成质点；凡是大的物体，皆不能看成质点D．如果物体的形状和大小对于所研究的问题属于无关或次要因素时，即可把物体看成质点2．关于参考系的选取，下列说法中正确的是A．研究物体的运动，必须选定参考系B．描述一个物体的运动情况时，参考系是可以任意选取的C．实际选取参考系时，应本着便于观测和使对运动的描述尽可能简单的原则来进行，如研究地面上的运动时，常取地面或相对于地面静止的其他物体做参考系D．参考系必须选取地面或相对于地面不动的其他物体3．下列运动的物体，能当成质点处理的是A．研究地球四季的变化时，地球的自转B．研究前进中汽车车轮的转动时，前进中的汽车C．裁判员在打分过程中冰面上旋转的花样滑冰运动员D．研究火车从北京到上海的行驶时间时，做匀速直线运动的火车4．我们描述某个物体的运动时，总是相对一定的参考系而言，下列说法正确的是A．我们说“太阳东升西落”，是以地球为参考系的B．我们说“地球围绕太阳转”，是以地球为参考系的C．我们说“同步卫星在高空静止不动”，是以太阳为参考系的D．坐在火车上的乘客看到铁路旁的树木、电线杆迎面向他飞奔而来，乘客是以火车为参考系的5．下列关于质点的理解与判断的说法中正确的是A．体积小的物体都能看成质点 B．质量巨大的物体都不能看成质点C．观察“嫦娥二号”发射过程某时刻到达的位置时，可将其视为质点 D．研究第 16 届亚运会火炬传递路线时，火炬不可以视为质点第1页共 136 页高中物理必修 1 同步训练含答案6．在车站购票后坐在车内等车出发时，车未满座，司机也没有上车，可是感觉自己乘坐的车在后退．出现这种现象的原因可能是由于乘客选择了以下哪个物体为参考系A．车站售票大厅 B．自己乘坐的车 C．地面D．与自己乘坐的车并排的另一辆刚启动的车7．无人战斗机由无人侦察机发展而来，但其复杂程度远高于无人侦察机，下列可将无人战斗机视为质点的是A．研究人员测试无人战斗机的飞行速度时B．研究人员观察无人战斗机飞行姿式测各项技术参数时C．敌方确定无人战斗机位置时D．敌方欲对无人战斗机关键部位实施打击时8．如图 1所示，一辆装有货物的汽车在平直路面上向东行驶，请根据表格要求，判断物体是运动还是静止，运动方向如何？图1能力题9．某校高一部分学生分别乘坐甲、乙两辆汽车去参加社区劳动实践，两辆汽车在平直公路上行驶时，甲车内的同学看见乙车挥性硕页的诘耐Э醇放缘氖髂鞠蛭饕贫?果以地面为参考系，上述观察说明A．甲车不动，乙车向东运动B．乙车不动，甲车向东运动 C．甲车、乙车以相同速度向东运动D．甲车、乙车以相同速度向西运动10．小说《镜花缘》第七十九回中，宝云问奶公：“家乡有什么趣闻？”奶公说：“前几天刮了一阵大风，把咱们家的一口井忽然吹到墙外去了……”你认为，对“井在运动”的参考系判断正确的是A．井 B．奶公 C．墙D．风11.第一次世界大战时，一位法国飞行员在 2 000 m高空飞行时，发现座舱边有一个与他几乎相对静止的第2页共 136 页高中物理必修 1 同步训练含答案小“昆虫”，他顺手抓过来一看，原来是一颗子弹头，发生这个故事是因为A．子弹静止在空中 B．子弹飞行得很慢 C．飞机飞行得很快D．子弹与飞机同方向飞行，且飞行的速度很接近12．以北京长安街为 x轴，向东为正方向，以天安门中心所对的长安街中心为坐标原点 O，建立一维坐标系，一辆汽车最初在原点以西 3 km 处，几分钟后行驶到原点以东 2 km处． 1这辆汽车最初位置和最终位置分别是A．3 km 2 km B．－3 km 2 km C．3 km －2 km D．－3 km －2 km 2如果将坐标原点向西移 5km，则这辆汽车的最初位置和最终位置分别是A．5 km 7 km B．2 km 5 km C．2 km 7 km D．3 km 5 km探究与拓展题13.如图 2 所示为 A、B、C三列火车在一个车站的情景，A 车上的乘客看到 B 车向东运动，B车上的乘客看到 C 车和站台都向东运动，C 车上的乘客看到 A车向西运动．站台上的人看 A、B、C 三列火车各向什么方向运动？图2 第3页共136 页高中物理必修 1 同步训练含答案答案1．AD 2．ABC 3．D 4．AD 5．C6．D 7．AC8．见解析解析9.C 10．C 11．D 12．1B 2C13．A 车向西运动；B车向西运动但速度比 A 车速度小；C 车可能静止，可能向东运动，也可能向西运动但速度比 A、B 的速度都小．高中物理必修 1 同步训练含答案训练 2 时间和位移基础题1．下列计时数据指的是时间的是A．在整个 90分钟的比赛中，甲、乙两足球队“互交白卷” B．他每天都看电视节目“新闻早 8 点” C．列车到站时间晚点 5 分钟 D．高考数学考试的时间是 2小时2．关于位移和路程，下列说法中正确的是A．沿直线运动的物体，位移和路程是相等的 B．质点沿不同的路径由 A 到B，其路程可能不同而位移是相同的 C．质点通过一段路程，其位移可能是零D．质点运动的位移大小可能大于路程3．关于时间和时刻，下列说法中正确的是A．时间表示较长的过程，时刻表示较短的过程B．时刻对应质点的位置，时间对应质点的位移和路程 C．1 min 只能分成 60个时刻 D．9 点开会，开了 2 h11 点散会，其中 9 点和 11 点指时刻，2 h指时间4．关于矢量和标量，下列说法中正确的是A．矢量是既有大小又有方向的物理量 B．标量是既有大小又有方向的物理量C．位移－10 m 比 5 m 小 D．－10 ℃比5 ℃的温度低5．同学们都喜欢上体育课，一年一度的学校运动会同学们更是期待很大．如图 1 所示为某学校田径运动场跑道的示意图，其中 A点是所有跑步项目的终点，也是 400 m、800 m 赛跑的起跑点， B 点是 100 m赛跑的起跑点．在一次校运动会中，甲、乙、丙三位同学分别参加了 100 m、400 m 和 800 m 赛跑，则从开始比赛到比赛结束图1 A．甲的位移最大B．丙的位移最大 C．乙、丙的路程相等 D．丙的路程最大6．一个皮球从 5 m高的地方落下，在与地面相碰后弹起，上升到高为 2 m 处被接住，则这段过程中高中物理必修 1 同步训练含答案 A．小球的位移为 3 m，方向竖上向下，路程为 7 m B．小球的位移为 7 m，方向竖上向上，路程为 7 m C．小球的位移为 3m，方向竖上向下，路程为 3 m D．小球的位移为 7 m，方向竖上向上，路程为 3 m7．某运动员沿着半径为 R 的圆形跑道跑了 10圈后回到起点，该运动员在运动的过程中，最大的位移大小和最大的路程分别是A．2πR 2πR B．2R 2R C．2R 20πR D．020πR能力题8．路程和位移的关系正确的是A．运动物体的位移和路程都不可能为零B．运动物体在一段时间内位移可以是零，但路程不可能是零C．运动物体的位移随时间一定越来越大D．运动物体的路程随时间一定越来越大9．在如图 2 所示的时间轴上标出：①3 s 内；②第 3 s 内；③第 3 s 初；④第 2 s 末；⑤3 s 初，同时判断它们是时刻还是时间间隔，并说明理由．图210.一个人晨练，按图 3 所示走半径为R 的中国古代的八卦图，中央的 S 部分是两个直径为 R 的半圆， BD、CA分别为西东、南北指向．他从 A 点出发沿曲线 ABCOADC 行进，则当他走到 D点时，求他的路程和位移的大小分别为多少？位移的方向如何？图311．如图 4 所示，一物体从 O 点开始由西向东做直线运动，在第一个 10 s 末运动到了 B点，到达 B 点后返回，第二个 10 s 末运动到了 A 点，第三个 10 s 末返回到了 O 点，继续前进，第四个 10 s 末到达 C 点后静止．已知 OA＝20 m．AB＝10m，OC＝20 m，图4 则：1第一个 10 s 内发生的位移大小为____m，方向向____，路程为____ m； 2第二个 10 s 内发生的位移大小为____m，方向向____，路程为____ m； 3最前面 20 s 内发生的位移大小为____m，方向向____，路程为____ m； 4整个的 40 s 内发生的位移大小为____m，方向向____，路程为____ m. 高中物理必修 1 同步训练含答案12.在图 5中，李明从市中心向南走 400 m 到一个十字路口，再向东走 300 m就到了市图书馆，请在图上把李明所走的路程和位移表示出来，并说明其大小．图5探究与拓展题13．经过查询，下表为 T16 次列车的相关数据介绍，请读表后回答下列问题： 20 小时详车次 T16 运行时间 25 分钟细发车时间 17：25 到站时间 13：50 情类型暂无数据况全程 2 294 公里备注无到站开车站次车站日期里程时间时间 1 广州当天始发站 17：25 0 公里 2 长沙第2天 00：21 00：27 707 公里 3 武昌第2天 03：41 03：47 1 069 公里 4 郑州第2天 08：17 08：21 1 605 公里 5 北京西第2天 13：50终点站 2 294 公里 1表中哪项数据表示的是时间？2表中数据显示，列车在中途停站的时间共有多少？3表中的里程数据所表示的是位移还是路程？高中物理必修 1 同步训练含答案答案1．ACD 2．BC 3．BD 4．AD 5．AD 6．A 7．C 8．BD9．见解析解析本题考查时刻与时间间隔之间的“点”与“段”的区别．有一个小技巧可以试一下：1凡有 “在××秒内”词汇出现，多指时间“段”，①指的是从 0 时刻开始的长度为 3 s的时间“段”，②指的是从 0 时刻起的第 3 个长度为 1 s的时间“段”；2凡有“初”、“末”等词汇出现，多指时刻“点”，③指的是从 0时刻起的第 3 个长度为 1 s 的时间“段”的起始“点”，④指的是从 0 时刻起的第 2个长度为 1 s 的时间“段”的终止“点”，⑤指的是从 0 时刻开始长度为 3 s 的时间“段”的起始“点”．如图所示，其中③与④指的是同一时刻． 510. πR 2R 东南方向211．130 东 30 210 西 10 320 东 40 420 西 8012．见解析图 700 m 500 m 解析如图所示，路程是轨迹的长度，是一条折线，其大小为 700 m；位移是从市中心到图书馆的一条有向线段，大小为 500 m.13．1运行时间，20 小时 25 分钟 216分钟 3路程高中物理必修 1 同步训练含答案训练 3 运动快慢的描述——速度基础题1．关于速度的说法，下列各项中正确的是A．速度是描述物体运动快慢的物理量，速度大表示物体运动得快B．速度描述物体的位置变化快慢，速度大表示物体位置变化大C．速度越大，位置变化越快，位移也就越大D．瞬时速度的大小就是速率，速度是矢量，速率是标量2．从匀速直线运动的公式 v＝x/t 可知A．速度与位移成正比，与时间成反比B．速度等于位移与所用时间的比值，与时间和位移无关C．做匀速直线运动的物体的速度不随时间或位移而变化D．做匀速直线运动的物体的速度决定于运动的位移3．在下列各种速度中表示平均速度的是A．赛车飞跃某栏杆时的速度为 80 m/s B．火车由北京到天津以 36 km/h 的速度行驶时为慢车，快车的速度可达 100 km/hC．远程炮弹射出炮口时的速度为 2 000 m/s D．某同学从家里到学校步行速度为1.5 m/s4．甲、乙两质点在同一直线上匀速运动，设向右为正，甲质点的速度为＋2 m/s，乙质点的速度为－4 m/s，则可知A．乙质点的速率大于甲质点的速率B．因为＋2gt－4，所以甲质点的速度大于乙质点的速度C．这里的正、负号的物理意义是表示质点运动的方向D．若甲、乙两质点同时由同一地点出发，则 10 s 后甲、乙两质点相距 60m5．为了使公路交通有序、安全，路旁立了许多交通标志．如图 1所示，甲图是限速标志，表示允许行驶的最大速度是 80km/h；乙图是路线指示标志，表示到杭州还有 100 km.上述两个数据的物理意义是高中物理必修 1 同步训练含答案图1 A．80 km/h 是平均速度，100 km 是位移B．80 km/h 是平均速度，100 km 是路程 C．80 km/h 是瞬时速度，100 km 是位移D．80 km/h 是瞬时速度，100 km 是路程6.三个质点 A、B、C 同时从 N点出发，同时到达 M 点，三质点的运动轨迹如图 2 所示，下列说法正确的是图2 A．三个质点从 N 到 M 的平均速度相同 B．B 质点从 N 到 M的平均速度方向与任意时刻瞬时速度方向相同 C．到达 M 点的瞬时速率一定是 A 的大 D．三个质点从 N 到 M的平均速率相同7．一个做直线运动的物体，某时刻速度是 10.。
核心素养优化提升 高一物理必修1 双基全讲与全练清北必刷题 附答案详解 力学单位制、牛顿第三定律
高中物理素养精品全讲全练2018年8月力学单位制、牛顿第三定律【学习目标】1.明确国际单位制及七个基本物理量和力学中的三个基本物理量2.清楚力的作用是相互的，清楚作用力和反作用力的概念3. 理解牛顿第三定律的确切含义，会用它解决简单的问题4. 会区分平衡力与作用力和反作用力【要点梳理】要点一、单位制与国际单位制1．单位制(1)基本单位：所选定的基本物理量的单位．①物理学中，共有七个物理量的单位被选定为基本单位．②在力学中，选定长度、质量和时间这三个物理量的单位为基本单位．长度的单位有：厘米(cm)、米(m)、千米(km)等．质量的单位有：克(g)、千克(kg)等．时间的单位有：秒(s)、分(min)、小时(h)等．(2)导出单位：根据物理公式中其他物理量和基本物理量的关系，推导出的物理量单位．从根本上说，所有的物理量都是由基本物理量构成的，在力学范围内，所有的力学量都是由长度、质量和时间这三个基本物理量组成的，因此基本物理量的单位选定也就决定了其他导出物理量的单位．(3)单位制：基本单位和导出单位的总和叫做单位制．由于基本单位的选择不同，历史上力学中出现了厘米、克、秒制和米、千克、秒制两种不同的单位制，工程技术领域还有英尺、秒、磅制等单位制．2．国际单位制(1)国际单位制：1960年第11届国际计量大会制订了一种国际通用的、包括一切计量领域的单位制，叫做国际单位制，其法文简称为SI．以下是国际单位制中的七个基本物理量和相应的国际单位制中的基本单位．要点二、牛顿第三定律(1)定律内容：两个物体间的作用力和反作用力总是大小相等，方向相反，作用在同一条直线上．(2)这里的“总是”是强调对于任何物体，在任何条件下，这两个相等的关系都成立．对此，可以从以下几个方面理解：①不管物体大小形状如何，例如大物体与大物体之间，或大物体与小物体之间，还是任何形状的物体之间，其相互作用力总是大小相等．②不管物体的运动状态如何．例如静止的物体之间，运动的物体之间或静止的物体与运动的物体之间的相互作用力总是大小相等的．③作用力与反作用力的产生和消失是同时的．因为两者中若有一个产生或消失，则另一个必须同时产生或消失．否则其间的相等关系就不成立了．认为作用力与反作用力的产生有先后的说法是不对的．(3)平衡力与作用力和反作用力的区别是：①一个力与它的反作用力一定是同种性质的力，例如作用力若是弹力，则反作用力也一定是弹力；若作用力是摩擦力，则反作用力也一定是摩擦力等．而一个力与它的平衡力可以是相同性质的力，也可以是不同性质的力．②一个力与它的反作用力分别作用在发生相互作用的两个物体上，即受力物体不同；而一个力与它的平衡力必须同时作用在同一个物体上，即受力物体相同．③一个力必有其反作用力，作用力与反作用力是同时产生、同时存在、同时消失的；而一对平衡力可以是其中一个力消失，另一个力仍存在．④作用力与反作用力所产生的效果不能相互抵消；而一对平衡力作用在同一物体上产生的效果恰好是相互抵消的．(4)牛顿第三定律揭示了力的作用的相互性，即两个物体间只要有力的作用，就必然成对出现作用力和反作用力．同学们在学习中应注意体会甲对乙、乙对甲的这种对应的相互作用关系．求解某力的大小与方向时，可以通过转换研究对象分析该力的反作用力来求解．要点三、作用力、反作用力与平衡力的比较定义：如果作用在同一个物体上的两个力的大小相等、方向相反并作用在同一条直线上且其合力为零，则此二力即为一对平衡力．而作用力与反作用力则是指发生在两个相互作用的物体之间的相互作用力．作用力、反作用力与一对平衡力的比较表．内容作用力和反作用力二力平衡受力物体作用在两个相互作用的物体上作用在同一物体上依赖关系相互依赖，不可单独存在，同时产生，同时变化，同时消失无依赖关系，撤除一个，另一个可依然存在，只是不再平衡叠加性两力作用效果不可叠加，不可求合力两力作用效果可相互抵消，可叠加，可求合力，合力为零力的性质一定是同性质的力可以是同性质的力，也可以不是同性质的力大小方向大小相等、方向相反、作用在一条直线上大小相等、方向相反、作用在一条直线上要点四、应用牛顿第三定律解释现象①如图所示，瘦弱的男子与一个大力士“掰手腕”，两手之间的作用力和反作用力一样大吗?若两者一样大，大力士怎么会赢呢?分析：一样大，瘦弱男子与大力士“掰手腕”时，两手之间的相互作用力是一对作用力和反作用力，根据牛顿第三定律，两手之间的这对力是大小相等的，但是为什么大力士会赢，是因为两人手腕能承受的力不同，大力士手腕能承受的力大于瘦弱男子能承受的力，所以在大小相等的力的作用下大力士的手腕还能承受，而瘦弱男子的手腕已经承受不了，所以败下阵来．“掰手腕”比的是手腕能承受的力的大小，所以“山东体育频道”的“掰手腕”比赛称为“腕力王挑战赛”．因此同学们不要尝试与大力士角力，因为手腕能承受的力如果差距太大，很容易造成承受能力差的手腕受到伤害，甚至骨折．②以卵击石，鸡蛋“粉身碎骨”，但石头却“安然无恙”，是不是鸡蛋对石头的力小，而石头对鸡蛋的力大呢?分析：不是的，鸡蛋与石头相撞击时，它们之间的相互作用力是一对作用力和反作用力，据牛顿第三定律知，应是大小相等的，而之所以出现“蛋碎”而“石全”的结果，是因为蛋壳所能承受的力远小于石头所能承受的力．③你知道鸟是如何飞行的吗?鸟翅膀的形状上表层凸、下表层凹，当窄气流过时就会产生升力．当鸟的肌肉牵动翅膀上下扇动时，空气的反作用力就为鸟的飞行提供了向上的升力和向前的推动力．如图所示．④拔河中物理学原理．拔河是一项常见的集体性体育活动，其两队胜负的结果深含着物理学原理当然，围绕两队的胜负原因分析也存在不少的模糊认识．其实，决定拔河胜负的原因是多方面的，如地面的摩擦力、队员的体重、个人的力量、集体的合作等．甲、乙两队拔河的时候，其中力的关系比较复杂．如图所示，在分析甲队拉乙队与乙队拉甲队的力的大小时，必须运用牛顿第三定律——因为甲、乙两队是一对相互作用的物体；在分析两队的胜负原因时，必须运用牛顿第二定律——因为要分别以甲、乙两队为研究对象．对甲队而言，如果F F =地甲地乙，则两队胜负未定；如果F F >地甲地乙，则甲队胜而乙队负；如果F F <地甲地乙，则甲队负而乙队胜．同理，对乙队而言也存在相同的关系．当然，无论是甲队还是乙队，要想获得地面对本队的尽可能大的力，就必须尽可能地用力蹬地，这就要选用体重较大的队员，且穿鞋底粗糙的鞋子．此外，身体后倾、重心放低、齐心合力更是必不可少的条件． 要点五、牛顿三个运动定律的区别与联系牛顿第一定律牛顿第二定律牛顿第三定律区别公式F ma =合 F F '=-意义 加深了对力的认识，指出了力是物体运动状态发生改变的原因，即力是产生加速度的原因 揭示了加速度是力作用的结果，揭示了力、质量、加速度的定量关系 揭示了物体间力的作用的相互性，明确了相互作用力的关系研究 方法 根据理想实验归纳总结得出，不能直接用实验验证用控制变量法研究F 、m 、a 之间的关系，可用实验验证由实验现象归纳总结得出，可用实验验证联系牛顿三个定律是一个整体，是动力学的基础，牛顿第二定律以牛顿第一定律为基础，由实验总结得出 【说明】牛顿第三定律建立的物理意义：牛顿第一、第二定律是对单个物体(质点)而言的，只解决了一个物体运动规律的问题．但自然界中物体是相互联系、相互影响、相互作用的，一个物体在受其他物体力的作用的同时也会对其他物体有力的作用，不讨论物体间的相互作用就不能较全面地认识物体的运动规律，也就无法解决现实中的许多问题．因此，只有牛顿第一、第二定律还不够，必须加上牛顿第三定律才能构成比较全面地反映机械运动的一套定律．【巩固练习】 一、选择题：1．关于物理量的单位，下列说法中正确的是( )A ．任何一个物理量和物理概念都具有相对应的单位B ．物理公式中的物理量也可能没有单位，这样的量也没有数值C ．物理量之间单位关系的确定离不开描述各种规律的物理公式D ．物理量的单位均可以互相导出2．下列关于单位制及其应用的说法中，错误的是( ) A ．基本单位和导出单位一起组成了单位制 B ．选用的基本单位不同，构成的单位制也不同C ．在物理计算中，如果所有已知量都用同一单位制中的单位表示，只要正确应用物理公式，其结果就一定是用这个单位制中的单位来表示的D ．一般说来，物理公式主要确定各物理量间的数量关系，并不一定同时确定单位关系 3．关于牛顿第二定律，以下说法中正确的是( )A ．物体的质量不变，a 正比于F ，对F 和a 的单位没有限制B ．对于相同的合外力，a 反比于m ，对m 和a 的单位没有任何限制C ．在公式F ＝ma 中，F 、m 和a 可以取不同单位制中的单位D ．在公式F ＝ma 中，当m 和a 分别用kg 和m /s 2作单位时，F 必须用N 作单位 4．在解一道文字计算题中(由字母表达结果的计算题)，一个同学解得12()2Fs t t m=+，用单位制的方法检查，这个结果( ) A ．可能是正确的 B ．一定是错误的C ．如果用国际单位制，结果可能正确D ．用国际单位制，结果错误，如果用其他单位制，结果可能正确 5．如图所示，A 和B 叠放在一起静止在水平桌面上，在下面各对力中属于一对作用力和反作用力的是( )A ．A 所受的重力和B 对A 的支持力 B ．B 所受的重力和B 对A 的支持力C ．A 对B 的压力和B 对A 的支持力D ．A 所受重力和A 对B 的压力 6．下列关于力的说法正确的是( )A ．作用力和反作用力作用在同一物体上B ．太阳系中的行星均受到太阳的引力作用C ．运行的人造地球卫星所受引力的方向不变D ．伽利略的理想实验说明了力不是维持物体运动的原因7．如图所示，水平力F 把一个物体紧压在竖直的墙壁上静止不动，下列说法中正确的是( )A ．作用力F 跟墙壁对物体的压力是一对作用力与反作用力B ．作用力F 与物体对墙壁的压力是一对平衡力C ．物体的重力跟墙壁对物体的静摩擦力是一对平衡力D ．物体对墙壁的压力与墙壁对物体的压力是一对作用力与反作用力 8．下列说法正确的是( )A ．走路时，只有地对脚的作用力大于脚蹬地的力时，人才能往前走B ．走路时，地对脚的作用力与脚蹬地的力总是大小相等，方向相反的C ．物体A 静止在物体B 上，A 的质量是B 的质量韵10倍，则A 对B 的作用力大于B 对A 的作用力D ．以卵击石，石头没有损伤而鸡蛋破了，是因为鸡蛋对石头的作用力小于石头对鸡蛋的作用力9．利用牛顿第三定律，有人设计了一种交通工具，在平车上装了一个电风扇，风扇运转时吹出的风全部打到竖直固定在小车中间的风帆上，靠风帆受力而向前运动，如图所示．对于这种设计，下列分析中正确的是( )A ．根据牛顿第二定律，这种设计能使小车运行B ．根据牛顿第三定律，这种设计能使小车运行C ．这种设计不能使小车运行，因为它违反了牛顿第二定律D ．这种设计不能使小车运行，因为它违反了牛顿第三定律10．身高和质量完全相同的两人穿同样的鞋在同一水平面上通过一轻杆进行顶牛比赛，企图迫使对方后退．设甲、乙两人对杆的推力分别是F 1、F 2，甲、乙两人身体因前倾而偏离竖直方向的夹角分别为1α、2α，倾角α越大，此刻人手和杆的端点位置就越低，如图所示，若甲获胜，则( )A ．F 1＝F 2，12αα>B ．F 1＞F 2，12αα=C ．F 1＝F 2，12αα<D ．F 1＞F 2，12αα>11．一航天探测器完成对月球的探测任务后，在离开月球的过程中，由静止开始沿着与月球表面成一倾斜角的直线飞行，先加速运动，再匀速运动，探测器通过喷气而获得推动力．以下关于喷气方向的描述中正确的是( )A ．探测器加速运动时，沿直线向后喷气B ．探测器加速运动时，竖直向下喷气C ．探测器匀速运动时，竖直向下喷气D ．探测器匀速运动时，不需要喷气二、计算题：1．如图所示，圆环的质量为M ，经过环心的竖直钢丝AB 上套有一个质量为m 的小球，今让小球沿钢丝AB (质量不计)以初速度v 0竖直向上运动，要使圆环对地面无压力，则小球的加速度和小球能达到的最大高度是多少?(设小球不会到达A 点)2.在2008年北京残奥会开幕式上，运动员手拉绳索向上攀登，最终点燃了主火炬，体现了残疾运动员坚韧不拔的意志和自强不息的精神．为了探求上升过程中运动员与绳索和吊椅间的作用，可将过程简化．一根不可伸缩的轻绳跨过轻质的定滑轮，一端挂一吊椅，另一端被坐在吊椅上的运动员拉住，如图所示．设运动员的质量为65 kg ，吊椅的质量为15 kg ，不计定滑轮与绳子间的摩擦，重力加速度取g ＝10m/s 2．当运动员与吊椅一起以加速度a ＝1m/s 2上升时，试求 (1)运动员竖直向下拉绳的力； (2)运动员对吊椅的压力．【答案与解析】一、选择题： 1．C解析：任何物理量都有单位，但单位并不一定唯一，物理量单位之间的关系可以通过物理公式导出． 2．D解析：物理公式不仅可以确定各物理量间的数量关系，还可以同时确定单位关系． 3．D解析：公式中的单位一般要统一，例如公式中物理量的单位一般取国际单位制． 4．B解析：由12()2F s t t m =+可知s 的单位为：2N kg m /s s m /s kg kg==g g ，此为速度的单位，而位移的单位为m ，所以结果错误．5．C解析：由作用力与反作用力性质易判断． 6．B 、D解析：作用力与反作用力作用在两个物体上，A 错误；由万有引力定律可知，B 项正确；引力方向总指向地球，C 错误． 7．C 、D解析：作用力F 跟墙壁对物体的压力作用在同一物体上，大小相等，方向相反，在一条直线上，是一对平衡力，因此选项A 错误；作用力F 作用在物体上，而物体对墙壁的压力作用在墙壁上，这两个力不能成为平衡力(且由于不是两个物体问的相互作用力，因此也不是作用力与反作用力)，选项B 错误；在竖直方向上物体受重力，方向竖直向下，还受墙壁对物体的静摩擦力，方向竖直向上，由于物体处于平衡状态，因此这两个力是一对平衡力，选项C 正确：物体对墙壁的压力与墙壁对物体的压力是两个物体间的相互作用力，因此是一对作用力与反作用力，选项D 正确． 8．B解析：地对脚的作用力与脚蹬地的力是作用力和反作用力，由牛顿第三定律知，这两个力总是大小相等、方向相反的，A 不正确，B 正确；物体A 对B 的作用力总是等于B 对A 的作用力，与A 、B 两物体的质量无关，C 不正确；以卵击石时，鸡蛋对石头的作用力等于石头对鸡蛋的作用力，但鸡蛋的承受能力较小，所以鸡蛋会破，D 不正确． 9．D解析：风扇将风往前吹时，风同时将风扇及车体往后推，结果风力成了内力，不可能使车前进． 10．A解析：由于杆是轻杆，把杆当作甲或乙的一部分，由牛顿第三定律，F 1＝F 2，故B 、D 错误；甲获胜是由于甲所受地面的最大静摩擦力大于乙，故甲端杆的端点位置较低，由受力分析和几何关系可知，12αα>，故A 对． 11．C解析：选项A 中，探测器向后喷气，可获得一个向前的反冲力，该力与重力的合力方向偏离原运动方向，探测器不可能沿直线运动，选项A 错误；同理可判断B 错误；选项C 中，探测器向下喷气，当向上的反冲力等于向下的重力时，探测器所受合外力为零，做匀速直线运动，C 正确；D 选项中，探测器不喷气，没有反冲力，探测器在重力作用下做平抛运动，D 错误． 二、计算题：1．M m a g m +=220022()v mv x a M m g==+ 解析：由牛顿第三定律知圆环对地面无压力，则地面对圆环无支持力，取小球为研究对象，受重力mg 和钢丝对小球竖直向下的摩擦力f F ．由牛顿第二定律得：mg+f F ＝ma ． ①由牛顿第三定律可知小球对钢丝竖直向上的摩擦力f f F F '=． ②对圆环受力分析可知，圆环受重力Mg 和竖直向上的摩擦力f F '作用，则：f Mg F '= ． ③ 由①②③式解得M ma g m+=． 小球沿钢丝做匀减速运动，由运动公式可得上升的最大高度220022()v mv x a M m g==+． 2. 运动员拉绳的力大小为440 N ，方向竖直向下 运动员对吊椅压力大小为275 N ，方向竖直向下解析：解法一：(1)设运动员和吊椅的质量分别为M 和m ，绳拉运动员的力为F ．以运动员和吊椅整体为研究对象，受到重力的大小为(M+m )g ，向上的拉力为2F ，根据牛顿第二定律2F -(M+m )g ＝(M+m )a ，F ＝440 N ．根据牛顿第三定律，运动员拉绳的力大小为440 N ，方向竖直向下．(2)以运动员为研究对象，运动员受到三个力的作用，重力大小Mg ，绳的拉力F ，吊椅对运动员的支持力F N ．根据牛顿第二定律F+F N -Mg ＝Ma ，F N ＝275 N ．根据牛顿第三定律，运动员对吊椅压力大小为275 N ，方向竖直向下．解法二：设运动员和吊椅的质量分别为M 和m ，运动员竖直向下的拉力大小为F ，对吊椅的压力大小为F N ．根据牛顿第三定律，绳对运动员的拉力大小为F ，吊椅对运动员的支持力大小为F N ．分别以运动员和吊椅为研究对象，根据牛顿第二定律 F+F N -Mg ＝Ma ，① F -F N -mg ＝ma ，②由①②得F＝440 N，F N＝275 N．。
核心素养优化提升 高一物理必修1 双基全讲与全练清北必刷题 附答案详解 重力、弹力 基础强化
高中物理素养精品全讲全练2018年8月重力、弹力【学习目标】1.明确力的概念——力是物体间的相互作用2.知道重力及重心的概念3.掌握力的图示，会画力的示意图4.知道形变的含义及产生弹力的原因和条件5.知道压力、支持力和绳的拉力都是弹力，会分析弹力的方向6.理解胡克定律，并能利用胡克定律解决问题【要点梳理】要点一、对力的理解要点诠释：1.力的定义力是物体与物体之间的相互作用2.力具有物质性、矢量性、相互性（1）力的物质性力不能离开物体而单独存在.力可以发生在相互接触的物体之间，也可以发生在不相互接触的物体之间.比如不接触的电荷、不接触的磁铁，这些物体间也同样有力.它们之间没有离开物质，它们之间存在着电场或磁场.（2）力的矢量性力有三要素：大小、方向和作用点.之所以称为要素，是因为这三个要素中的任一个发生变化，都会直接影响力的作用效果.力是矢量，因此求力时，不仅要写出力的大小，同时还要说明力的方向.（3）力的相互性提到力一定涉及两个物体.一个是施力物体，一个是受力物体.施力物体也一定是受力物体，关键看研究的对象是谁.A对B有力，B对A也一定有力.3.力的作用效果力可以使物体发生形变，也可以改变物体的运动状态，即改变物体运动速度的大小和方向．(1)静力效果——使物体的形状发生变化（形变），如把物体拉伸、压缩、扭转、剪切等．(2)动力效果——改变物体的运动状态，如使物体从静止开始运动，从运动变为静止（或使物体的运动速度从小变大、从大变小）；或使物体的运动方向发生变化等，根据力的作用效果，判断物体是否受力是受力分析的基本方法．4.力的图示与力的示意图：（1）力的图示：为了更形象、直观地表达力，我们可以用一根带箭头的线段来表示一个力的大小、方向和作用点（即力的三要素），这种表示力的方法，叫做力的图示．画力的图示的步骤：①选定标度（用多长的线段表示多少牛的力）．②从作用点沿力的方向画一线段，根据选定的标度和力的大小按比例确定线段的长度，并在线段上加刻度．③在线段的一端加箭头表示力的方向，箭头或箭尾表示力的作用点，力的方向所沿的直线叫做力的作用线．(2)力的示意图：即只画出力的作用点和方向，表示物体在这个方向上受到了力．【注意】力的图示与力的示意图不同，力的示意图只表示物体受哪些力的作用及力的方向如何，不需要选定标度严格画出线段的长度．5.力的分类力的分类有两种，按性质和效果分：(1)根据力的性质命名：如重力、弹力、摩擦力、分子力、电磁力等．(2)根据力的效果命名：如拉力、压力、动力、阻力等．根据效果命名时，不同名称的力，性质可能相同，如物体在上升过程，重力为阻力，物体下落时，重力为动力，所谓动力，其效果是加快物体运动的，而阻碍物体运动的力则叫阻力，同一性质的力．效果可能不同，如摩擦力可以是动力．也可以是阻力．要点二、四种基本相互作用要点诠释：包括引力相互作用、电磁相互作用、强相互作用和弱相互作用.1、引力相互作用它是自然界的一种基本相互作用，地面物体所受的重力只是引力在地球表面附近的一种表现.众多的天体聚在一起形成星系，也是由于万有引力的作用.这种作用的强度随距离的增大而减弱.2、电磁相互作用电荷间的相互作用、磁体间的相互作用，本质是同一种相互作用的不同表现，这就是电磁相互作用或电磁力.电磁力随距离减小的规律与万有引力相似.3、强相互作用原子核是由若干带正电荷的质子和不带电的中子组成，而带正电的质子间存在斥力.能使得原子核紧密保持在一起的力就是强相互作用.它属于短程力.距离增大，强相互作用急剧减小，它的范围只有约10－15m，即原子核的大小，超过这个界限，这种相互作用实际上已经不存在了.4、弱相互作用有些原子核能自发地放出射线，在放射现象中起作用的就是弱相互作用.弱相互作用的范围也很小，其强度只有强相互作用的10-12.要点三、重力要点诠释：(1)重力的定义：由于地球的吸引而使物体受到的力．①地球上的物体都受到重力作用，不论质量大小，也不论有无生命．②重力是由于地球的吸引而产生的，但重力的大小不一定等于地球对物体的吸引力，重力一般小于地球对物体的吸引力．③重力是非接触力，同一物体在空中运动与静止时所受重力相等．④重力的施力物体是地球．(2)重力的大小①重力与质量的关系：G＝mg，g是自由落体加速度，通常取g＝9.8N/kg，表示质量为1kg的物体受到的重力是9.8N.【说明】a．g会随地球上纬度的改变而改变，纬度越高，g值越大，两极最大，赤道最小，导致同一物体在不同纬度处所受重力不同．b．g值会随海拔高度改变．在同一纬度处，高度越大，g值越小，致使同一物体受到的重力随高度增加而减小．②重力的测量实验室里，重力大小可以用弹簧测力计测出．当弹簧测力计吊起物体静止时，物体对测力计的拉力才等于物体受到的重力．【注意】a．测量时物体必须保持静止（或匀速直线运动）状态．b．物体对测力计的拉力等于物体的重力，不能说物体对测力计的拉力就是物体的重力，因为这两种力的本质是不同的．其他的测量工具：测体重的磅秤，测工业重物的电子吊秤，测物料和车辆的电子地秤等．(3)重力的方向重力的方向总是竖直向下，可利用铅锤线确定其方向．【注意】①“竖直向下”，既不能说成“垂直向下”，也不能说成“指向地心”．“竖直向下”是垂直于当地的水平面向下，而“垂直向下”可以垂直于任何支持面向下；只有在两极或赤道时，重力的方向才指向地心，其他位置并不指向地心．②重力的方向不受其他作用力的影响，与运动状态也没有关系．③下图中是地球表面上物体所受重力方向的示意图．(4)重心①重心的概念：一个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所受重力的作用都集中于一点，这一点叫做物体的重心．引入重心的概念后，研究具体的物体时，可以把整个物体各部分的重力用作用于重心的一个力来表示，于是原来的一个物体就可以用一个有质量的点来表示．②重心的确定a．质量分布均匀的物体，重心位置只跟物体的形状有关．若物体的形状是规则的，重心在其几何中心上．b．质量分布不均匀的物体，重心位置除跟物体的形状有关外，还跟物体的质量分布情况有关，如：起重机重心位置随吊升货物的多少和位置的变化而变化．【注意】①重心不是最重的点．各部分所受重力的效果，与只在重心处受到各部分重力的合力是等效的，因此可以认为物体各部分所受重力集中于重心．但实际上物体的各部分都受重力，重力并不只作用于重心上，重心也不是物体上最重的点．②物体的重心可以不在物体上．由于重心是一个等效作用点，它就可以不在物体上．例如：质量分布均匀的球壳，其重心在球心，并不在壳体上．要点四、弹性形变和弹力要点诠释：(1)弹性形变束在头上的橡皮筋，凹陷的沙发，拨动的琴弦……与原来的形状是不同的，我们说它们发生了形变．物体在力的作用下而发生的形状或体积的改变叫形变．形变包括两方面，即形状的改变和体积的改变．①形状的改变：指受力时物体的外观发生变化，如橡皮条拉紧时，由短变长；跳水馆中的跳板本来是水平伸直的，当运动员在上面跳时，平直的板跳变得弯曲；撑竿跳高时，运动员手中的撑竿由直变弯．②体积的改变：指受力物体的体积发生变化．如用力捏排球，排球的体积变小；用力压海绵，海绵的体积变小．③弹性形变：有些物体在形变后能够恢复原状，如弹簧、橡皮筋等，这样的形变叫做弹性形变．④弹力产生的条件：a．两物体间直接接触；b．接触面发生弹性形变．(2)弹力①弹力的概念：发生弹性形变的物体由于要恢复原状而对与它接触的物体产生力的作用，这种力叫做弹力．②弹性限度：若物体形变过大，超过一定限度，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．要点五、几种常见弹力及弹力方向的判定要点诠释：要点六、弹力大小和胡克定律要点诠释：(1)弹力的大小与物体的形变程度有关，形变量越大，产生弹力越大；形变量越小，产生的弹力越小，形变消失，弹力消失轻绳、轻弹簧内部各处弹力大小相等．(2)胡克定律①内容：在弹性限度内，弹簧弹力F的大小与弹簧的伸长(或缩短)量x成正比．②公式：F＝kx，式中k为弹簧的劲度系数，单位是牛顿每米，符号是N/m．③图象：根据胡克定律，弹力与弹簧伸长量的关系可用F-x图象表示，如图所示．这是一条通过原点的倾斜直线，其斜率tan Fk xα==． ④利用F-x 图象，很容易得到胡克定律的另一种表达式：F k x＝，x 是弹簧长度的变化量，F 是弹力的变化量．(3)说明①F ＝kx 中的x 是弹簧的形变量，是弹簧伸长(或缩短)的长度，而不是弹簧的总长度． ②F ＝kx 中的k 是弹簧的劲度系数，它反映了弹簧的“软”“硬”程度，大小由弹簧本身的性质决定，与弹力大小无关，k 大就是“硬”弹簧．③在应用F ＝kx 时，要把各物理量的单位统一到国际单位制中．(4) 胡克定律只能计算轻弹簧的弹力，而其他的弹力与形变量间的关系比较复杂，要找其大小，只能依物体的受力及运动状态来确定．【巩固练习】 一、选择题：1. 关于力的作用效果的叙述中，正确的是( ) A ．物体运动状态发生改变，一定受外力作用B ．物体的运动状态不发生变化，一定不受外力作用C ．物体受力作用后，一定同时出现形变和运动状态发生变化的现象D ．力的作用效果完全由力的大小决定2. 足球运动员已将足球踢向空中，如图所示，在下图描述足球在向斜上方飞行过程中某时刻的受力图中，正确的是（G 为重力，F 为脚对球的作用力，f 为空气阻力）( )3. 以下关于重心及重力的说法中，正确的是 ( )A ．一个物体放于水中称量时，弹簧测力计的示数小于物体在空气中时弹簧测力计的示数，因此，物体在水中时的重力小于在空气中的重力B ．据G ＝mg 可知，两个物体相比较，质量较大的物体的重力一定较大C ．物体放于水平面上时，重力方向垂直于水平面向下，当物体静止于斜面上时，其重力垂直于斜面向下D ．物体的形状改变后，其重心位置往往改变4. 下列关于自然界中的四种基本相互作用的描述正确的是( ) A ．一切物体之间都存在着相互作用的吸引力B ．强相互作用存在于宏观物体之间，而弱相互作用存在于原子核内部C ．电荷间的相互作用、磁体间的相互作用在本质上是同一种相互作用的不同表现D．原子核内部的带正电的质子之间存在着斥力，但原子核仍能紧密地保持在一起，是由于有在万有引力作用的结果5. 下列说法正确的是( )A．拳击手一拳击出，没有击中对方，这时只有施力物体，没有受力物体B．运动员将足球踢出，球在空中飞行是因为球受到一个向前的推力C．甲用力把乙推倒，说明只是甲对乙有力，而乙对甲没有力D．两个物体发生相互作用不一定相互接触6. 如图所示，在一张大桌子上放两个平面镜M和N，让一束光依次被两面镜子反射，最后射到墙上，形成一个光点P用力压桌面，观察墙上光点位置的变化．下列说法中正确的是 ( )A．F增大，P上移 B．F增大，P下移C．F减小，P下移 D．F减小，P上移7. 一辆汽车停在水平地面上，下列说法中正确的是 ( )A．地面受到了向下的弹力，是因为地面发生了弹性形变；汽车没有发生形变，所以汽车不受弹力B．地面受到了向下的弹力，是因为地面发生了弹性形变；汽车受到了向上的弹力，是因为汽车也发生了形变C．汽车受到向上的弹力，是因为地面发生了形变；地面受到向下的弹力，是因为汽车发生了形变D．以上说法都不正确8. 如图所示，一根弹性杆的一端固定在倾角为30°的斜面上，杆的另一端固定一个重为2N的小球，小球处于静止状态，则弹性杆对小球的弹力 ( )A．大小为2 N，方向平行于斜面向上B．大小为1 N，方向平行于斜面向上C．大小为2 N，方向垂直于斜面向上D．大小为2 N，方向竖直向上9. 如图所示，四个完全相同的弹簧都处于水平位置，它们的右端受到大小皆为F的拉力作用，而左端的情况各不相同：①中弹簧的左端固定在墙上；②中弹簧的左端受大小也为F的拉力作用；③中弹簧的左端拴一小物块，物块在光滑的桌面上滑动；④中弹簧的左端拴一小物块，物块在粗糙的桌面上滑动．若认为弹簧的质量都为零，以l1、l2、l3、l4依次表示四个弹簧的伸长量，则有 ( )A ．1l ＞2lB ．2l ＞3lC ．3l ＞4lD ．1l ＝2l ＝3l ＝4l10. 一根轻质弹簧一端固定，用大小为F 1的力压弹簧的另一端，平衡时长度为l 1；改用大小为F 2的力拉弹簧，平衡时长度为l 2，弹簧的拉伸或压缩均在弹性限度内，该弹簧的劲度系数为 ( )A ．2121F F l l -- B ．2121F F l l ++ C ．2121F F l l +- D ．2121F F l l -+二、解答题：1.请在下图中画出杆或球所受的弹力．(a)杆靠在墙上；(b)杆放在半球形的槽中； (c)球用细线悬挂在竖直墙上；(d)点1、2、3都可能是球的重心位置，点2是球心，1、2、3点在同一竖直线上．2. 一个质量为60 kg 的人，在地球上的重量为588N ，在月球上的重量为98N ．该人做摸高运动时，在地球上的高度为0.5m ．那么，在月球触摸高度为多少？3. 量得一只弹簧测力计3N 和5N 两刻度线之间的距离为2.5cm ．求： (1)这只弹簧测力计3N 刻度线与零刻度线之间的距离． (2)这只弹簧测力计所用弹簧的劲度系数．4.如图所示，一根弹簧，其自由端B 在未悬挂重物时，正对刻度尺的零刻度线，挂上100 N 重物时正对着刻度20．试问：(1)当弹簧分别挂50 N 和150 N 重物时，自由端所对刻度尺读数应是多少? (2)若自由端所对刻度是18，这时弹簧下端挂了多重的重物?【答案与解析】 一、选择题： 1. A解析:物体运动状态发生改变，一定受到了力的作用，但运动状态不变并不一定没有受到力的作用，力的作用效果是使物体运动状态发生改变或者是使物体发生形变．力的大小、方向、作用点都影响力的作用效果． 2. B解析:本题考查重力的方向和受力图的画法．重力方向竖直向下，阻力f 与飞行速度方向相反，在飞行过程中球不受脚的作用力． 3. D解析:选项A 错，由于物体浸没于水中时，受到向上的浮力，从而减小弹簧的拉伸形变，弹簧测力计的示数减小，但物体的重力并不改变；选项B 错，当两物体所处的地理位置相同时，g 值相同，质量大的物体的重力必定大．但当两物体所处的地理位置不同时，如质量较小的物体放在地球上，质量较大的物体放在月球上，由于月球上g 值较小，从而使质量大的物体的重力不一定大，选项C 错；重力的方向是竖直向下，而不是垂直向下；选项D 正确，物体的重心位置由形状和质量分布情况两个方面共同决定，当物体形状改变时，其重心往往发生改变．综上所述，本题正确答案为选项D ． 4. AC解析:引力是自然界中的一种基本相互作用，存在于一切物体之间，这就是万有引力，故A 正确；强相互作用和弱相互作用都存在于原子核内部，作用范围都很小，并随距离的增大而急剧减小，原子核之所以紧密地保持在一起，是由于核子间存在着强相互作用，而原子核自发放出射线的现象是由于弱相互作用的结果，它的大小只有强相互作用的12110，故B 、D 均错；电荷间的相互作用和磁体间的相互作用都属于电磁相互作用，它随距离的增大而减小的规律与万有引力类似，故C 正确． 5. D解析:拳击手未击中对方，说明拳击手与对方之间没有相互作用，因为没有受力物体的力是不存在的，所以此时也不存在说拳击手是施力物体的问题，故选项A 错误，踢出去的球向前运动，并没有受到向前的推力，因为找不到这个力的施力物体，而没有施力物体的力是不存在的，故选项B 错误，由力的相互性可知，甲推乙的同时，乙也“推”甲，故选项C 错误，物体间发生相互作用并不一定相互接触，如磁铁之间不需要接触就有磁力，所以选项D 正确， 6. BD解析：本题考查微小形变的放大法．当力F 增大时，两镜面均向里倾斜，使入射角减小，经两次累积，使反射光线的反射角更小，光点P 下移；同理，若力F 减小，光点P 上移．所以，选项B 、D 正确． 7. C解析：汽车停在水平地面上，汽车受到的弹力是因为地面发生了形变而又要恢复原状时对阻碍其恢复的物体产生的作用力；地面受到的弹力是由于汽车发生了形变又要恢复原状时对阻碍其恢复的地面产生的作用力，故选项C 正确，A 、B 、D 错误． 8. D解析:小球受重力和杆的支持力(弹力)作用处于静止状态，由二力平衡知识可知，杆对小球的弹力与重力等大、反向． 9. D解析：本题考查弹簧所受拉力与弹簧伸长量的关系．弹簧的伸长量等于弹簧弹力与弹簧劲度系数的比值，分析四种情况下弹簧所受弹力都等于外力F ，又因弹簧完全相同，劲度系数相同，所以四种情况下弹簧的伸长量相等． 10. C解析:设弹簧原长为0l ，则101()F k l l =-，220()F k l l =-，两式相加有1221()F F k l l +=-，所以1221F F k l l +=-，故C 选项正确．二、解答题： 1. 答案见解析解析：本题考查对弹力方向的判定，关键是熟悉各种接触中的弹力方向．(a)杆在重力作用下对A 、B 两处都产生挤压作用，故A 、B 两处对杆都有弹力，弹力方向与接触点的平面垂直．如图(a)所示．(b)杆对C 、D 两处都有挤压作用，因C 处为曲面，D 处为支撑点，所以C 处弹力垂直于其切面指向球心，D 处弹力垂直于杆斜向上．如图(b)所示．(c)球挤压墙壁且拉紧绳子，所以墙对球的弹力与墙面垂直；绳子对球的弹力沿绳子斜向上．如图(c)所示．(d)当重心不在球心处时，弹力作用也必通过球心O ，如图(d)所示．应注意不要错误地认为弹力作用线必定通过球的重心．2. 3.0m解析：人在地球和月球上的质量相等，由G ＝mg 得，地球表面的自由落体加速度22588m /s 9.8m /s 60G g m ===， 月球表面的自由落体加速度2298m /s 1.63m /s 60G g m ''===． 设人在地球上触摸高度为h ，在月球上触摸高度为h '，2202t v v ax -=得h g h g'='， 解得9.80.5m 3.0m 1.63g h h g '==⨯='． 3. 3.75cm 80N/m解析:本题考查弹簧测力计的原理和胡克定律，关键是明确弹簧测力计的零刻度与弹簧的原长相对应． 设3N 和5N 刻度线与零刻度线的距离分别为x 1、x 2，则△x ＝x 2-x 1＝2.5cm ，两力之差△F ＝F 2-F 1＝2N ． 根据胡克定律22N /m 80N /m 2.510F k x -∆===∆⨯． 又F 1＝kx 1， 所以113m 80F x k ===0.0375m ＝3.75cm ． 即3N 刻度线与零刻度线的距离是3.75 cm ． 4. (1) 10 30 (2) 90N解析：(1)设挂50 N 和150 N 重物时，自由端所对刻度尺的值分别是1x 、2x ，由胡克定律得12010050x =， ①220100150x =． ② 由①②可得110x =，230x =．(2)设自由端所对刻度是18时，所挂重物为G ，由胡克定律20100N 18G=，90N G =．。
核心素养优化提升 高一物理必修1 双基全讲与全练清北必刷题 附答案详解 牛顿第一定律
高中物理素养精品全讲全练2018年8月牛顿第一定律【学习目标】1.理解牛顿第一定律的内容和意义，知道亚里士多德的观点．2.知道伽利略理想实验及推理方法．3.明确惯性概念，知道惯性是物体的固有属性．【要点梳理】要点一、伽利略的理想斜面实验要点诠释：如图甲所示，让小球沿一个斜面从静止滚下，小球将滚上另一个斜面．如果没有摩擦，小球将上升到原来的高度．如果第二个斜面倾斜角度较小如图乙，小球在这个斜面上达到原来的高度就要通过更长的路程，继续减小第二个斜面的倾斜角度，如图丙，使它最终成为水平面，小球就再也达不到原来的高度，而沿水平面以恒定的速度持续运动下去．伽利略的思想方法:伽利略用“实验+科学推理”的方法推翻了亚里士多德的观点．伽利略的理想斜面实验虽然是想象中的实验，但这个实验反映了一种物理思想，它是建立在可靠的事实基础之上的．以事实为依据，以抽象为指导，抓住主要因素，忽略次要因素，从而深刻地揭示了自然规律．要点二、牛顿第一定律的理解要点诠释：牛顿总结了伽利略等人的工作，并提出了三条运动定律，统称为牛顿运动定律.牛顿第一定律：(1)内容：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．(2)对牛顿第一定律应从以下几个方面来理解：①明确了惯性的概念定律的前半句话“一切物体总保持匀速直线运动或静止状态”，揭示了物体所具有的一个重要的属性——惯性，即物体保持匀速直线运动状态或静止状态的性质，牛顿第一定律指出一切物体在任何情况下都具有惯性．因此牛顿第一定律又叫惯性定律．②确定了力的含义定律的后半句话“直到有外力迫使它改变这种运动状态为止”，实际上是对力的定义，即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，这一点要切实理解．③定性揭示了力和运动的关系牛顿第一定律指出物体不受外力作用时的运动规律，它描述的只是一种理想状态，而实际中不受外力作用的物体是不存在的，当物体所受合外力为零时，其效果跟不受外力的作用相同．但是，我们不能把“不受外力”理解为“合外力为零”．要点三、惯性与质量要点诠释：（1）惯性现象惯性现象到处可以见到，例如：如图所示，一个玻璃杯内盛半杯水，上面盖一块塑料板，板上放一只鸡蛋，用小棒猛击塑料板，塑料板离杯飞出，鸡蛋却稳稳地落入杯中．这个实验说明了什么问题?再如：如图甲，小车上放置一个带轮的木块，使带轮木块与小车一起向右运动．当小车被挡板制动时，观察会出现什么现象?又如：如图乙，小车上竖直放置一个木块，让木块随小车沿着桌面向右运动，当小车被挡板制动时，车上的木块向右倾倒．这是怎么回事呢? 这些都是惯性现象．(2)惯性：物体的这种保持原来的匀速直线运动状态或静止状态的性质叫做惯性．【说明】①惯性与是否受力无关，与速度大小无关．②惯性的具体表现形式有两种：a．当物体不受外力或所受合外力为零时，惯性表现为保持原来的运动状态不变．原来静止的物体保持静止，原来运动的物体保持原来的速度继续运动．b．当物体受到外力作用时，惯性表现为改变运动状态的难易程度，物体的惯性越大，它的运动状态越难改变．(3)惯性与质量惯性的大小由什么决定呢?惯性的大小又意味着什么呢?我们知道，推动一辆自行车要比推动一辆汽车容易得多．这表明质量越大的物体，运动状态越难改变，也就是说该物体的惯性越大；而质量较小的物体，运动状态较容易改变，也就是该物体的惯性较小．即：质量是物体惯性大小的量度，而一个物体惯性的大小，则意味着改变物体运动状态的难易程度．对质量的理解：从物质角度理解：质量为物体所含物质的多少从惯性角度理解：质量是决定物体惯性大小的唯一因素．【注意】惯性是一个重要的概念，在学习时，许多同学对惯性存在着一些错误认识：如认为做匀速直线运动的物体，才有惯性，做变速运动的物体没有惯性；物体在匀速直线运动或静止时有惯性，一旦速度改变了就没有惯性；或把惯性看成一种力，认为物体保持原来运动状态是因为受到惯性力；认为物体的速度越大，物体的惯性就越大等等其实惯性是一切物体的固有属性，与物体的运动状态以及是否受力没有关系，仅由物体的质量决定．要点四、理解惯性和惯性定律要点诠释：(1)对惯性定律的理解牛顿第一定律揭示了一切物体都具有保持原来运动状态不变的性质，即一切物体都具有惯性．同时，牛顿第一定律还定性地指出了力的动力学意义：力是改变物体运动状态的原因，即改变速度的原因．物体在速度发生改变时，就有加速度．因此也可以说：力是使物体产生加速度的原因．不能认为力是维持物体运动(匀速直线运动)的原因，也不能认为有力就有运动，没有力就没有运动，更不能认为物体向哪个方向运动一定受到那个方向的力的作用．(2)对惯性的理解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：不论物体处于怎样的运动状态，惯性总是存在的，当物体原来静止时，它一直“想”保持这种静止状态；当物体运动时，它一直“想”以那一时刻的速度做匀速直线运动．③惯性与物体是否受力无关，与物体速度大小无关，仅由物体的质量决定．要点五、理解物体运动状态改变的表现形式要点诠释：“速度”是描述物体运动快慢程度的物理量，即是描述物体“运动状态”的物理量．因此，“物体运动状态改变”即是“物体速度改变”，有以下几种表现形式：(1)速度v的大小改变而方向不变；(2)速度v的大小不变而方向改变；(3)速度v的大小和方向都发生改变；(4)物体运动的位移非均匀地增加(或减少)；(5)物体运动的轨迹发生弯曲．要点六、利用惯性解释有关现象要点诠释：运用惯性解释有关现象时，通常可按下面的步骤思考解析：(1)明确研究的物体原来处在怎样的运动状态．(2)当外力作用在该物体的某一部分(或外力作用在与该物体有关联的其他物体上)时，这一部分的运动状态的变化情况．(3)该物体由于惯性将保持怎样的运动状态，判断最后会出现什么现象．【例】2005年1月在南京举行的全国运动会上，山东选手刑慧娜与金牌失之交臂，据报道原因是刑慧娜在奔跑的过程中和别人发生了绊脚现象．从生活的经验我们知道，在路上跑的人被绊倒时，和慢走的人滑倒时，会发生不同现象．试根据所学知识完成下表．跑的人慢走的人绊倒时的现象上身向前趴着倒下上身向后仰着倒下原因分析【解析】跑的人被绊倒时，脚因受力停止了运动，而身体上半部分由于惯性继续向前运动，上身快而下身慢，故向前趴着倒下；慢走人的前脚落地前同时参与随身体向前的匀速运动和绕关节向前的圆周运动，速度的水平分量大于身体的速度．正常行走时，前脚落地后受摩擦阻力作用速度马上减为零，随即后脚撤去支撑，后脚抬起且节奏均匀．滑倒时，多是前脚落地受摩擦力不足，速度未能迅速减小为零，但后脚按节奏抬起撤去支撑，前脚向前滑动的速度大于上半身因惯性保持的速度，而造成向后仰着摔下．【巩固练习】一、选择题：1.关于牛顿第一定律的下列说法中，正确的是（）A.牛顿第一定律揭示了力是产生并维持运动的原因B.牛顿第一定律揭示了力是改变物体运动状态的原因C.牛顿第一定律描述的是一种理想状态，无实际意义D.牛顿第一定律给出了惯性的概念，从而揭示了运动是物体自身的根本属性，运动不需要力来产生和维持2.下列对运动的认识不正确的是（）A.亚里士多德认为物体的自然状态是静止的，只有当它受到力的作用才会运动B.伽利略认为力不是维持物体速度的原因C.牛顿认为力的真正效应总是改变物体的速度，而不仅仅是使之运动D.伽利略根据理想实验推论出，如果没有摩擦，在水平面上的物体，一旦具有某一个速度，将保持这个速度继续运动下去3.16世纪末，伽利略用实验和推理，推翻了已在欧洲流行了近两千年的亚里士多德关于力和运动的理论，开启了物理学发展的新纪元．在以下说法中，与亚里士多德观点相反的是()A．四匹马拉的车比两匹马拉的车跑得快，这说明，物体受的力越大，速度就越大B．—个运动的物体，如果不再受力了，它总会逐渐停下来；这说明，静止状态才是物体长时间不受力时的“自然状态”C．两物体从同一高度自由下落，较重的物体下落较快D．一个物体维持匀速直线运动，不需要受力4.2007年9月在北京举办中央电视塔低空跳伞国际公开赛，为全国观众送上了一场精彩绝伦的视觉盛宴.下述几种跳伞情况，运动状态发生改变的是（）A.运动员沿竖直线匀速下落B.运动员沿曲线下落C.运动员沿倾斜的直线加速下落D.运动员沿倾斜的直线匀速下落5.火车在长直水平轨道上匀速行驶，门窗紧闭的车厢内有一人向上跳起，发现仍落回车上原处，这是因为（）A.人跳起后，车厢内空气给他以向前的力，带着他随同火车一起向前运动B.人跳起的瞬间，车厢的地板给他一个向前的力，推动他随同火车一起向前运动C.人跳起后，车继续向前运动，所以人落下后必定偏后一些，只是由于时间很短，偏后距离太小，不明显而已D.人跳起后直到落地，在水平方向上和车始终具有相同的速度6．在向右匀速行驶的车厢内，用细线悬挂一小球，其正下方为a点， b、c两点分别在a点的左右两侧，如图所示，烧断细绳，球将落在（）A．a点B．b点C．c点D．不能确定7．两个同材料做成的大小形状完全一样的实心球A和空心球B，从同一高度在空气中落下时受空气阻力相同，则（）A．A球先落地 B．B球先落地 C．两球同时落地 D．不能确定8．如图所示，A、B两物块叠放在一起，在粗糙的水平面上保持相对静止地向右做匀减速直线运动，运动过程中B受到的摩擦力（）A．方向向左，大小不变B．方向向左，逐渐减小C．方向向右，大小不变D．方向向右，逐渐减小9.下列物体所受合力为零的是()A．做匀速直线运动的物体B．沿斜面匀速上行的物体C．细绳一端拴一小球，另一端固定，让小球在光滑水平面上做圆周运动D．停在斜坡上的汽车10. 火车在平直轨道上匀速直线前进，在密封的没有空气流动的车厢内点燃了一支卫生香，则车里乘客看到卫生香所冒的烟的运动情况应是()A．一边上升一边向前飘B．一边上升一边向后飘C．只是上升不向任何一边飘D．无法确定二、解答题：1．如图所示，一个玻璃杯内盛大半杯水，上面盖一块塑料板，板上放一只鸡蛋，用小棒猛击塑料板，塑料板飞出，鸡蛋___________，这是鸡蛋有___________的缘故。
物理新导学人教必修一练习：阶段核心素养提升与测试4 含解析
第四章学业质量标准检测本卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。
满分100分，时间90分钟。
第Ⅰ卷(选择题共40分)一、选择题(共10小题，每小题4分，共40分，在每小题给出的四个选项中，第1～6小题只有一个选项符合题目要求，第7～10小题有多个选项符合题目要求，全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分)1．(2018·山东省德州市高一上学期期末)如图所示，质量相等的甲、乙两人所用绳子相同，甲拉住绳子悬在空中处于静止状态；乙拉住绷紧绳子的中点把绳子拉断了，则(D)A．绳子对甲的拉力小于甲的重力B．绳子对甲的拉力大于甲对绳子的拉力C．乙拉断绳子前瞬间，绳上的拉力一定小于乙的重力D．乙拉断绳子前瞬间，绳上的拉力一定大于乙的重力解析：甲悬在空中静止，绳子的拉力和甲的重力是一对平衡力，甲受到绳子的拉力等于甲的重力，故A错误；绳子对甲的拉力与甲对绳子的拉力是作用力和反作用力，大小相等，故B错误；甲、乙质量相等，重力相等，绳子相同，甲悬在空中绳子未拉断，乙把绳子拉断了，所以乙拉断绳子前瞬间，绳受到的拉力一定大于乙受到的重力，故C错误，D正确，故选D。
2．(2018·江苏省苏州市高一上学期期末)如图所示，在光滑水平面上有一段质量分布均匀的粗麻绳，绳子在水平向右的恒力F作用下做匀加速直线运动。
绳子上某一点到绳子左端的距离为x，设该点处的张力为T，则最能正确反映T与x之间的关系的图象是(A)解析：设绳子总长为L，单位长度质量为m，对整体分析根据牛顿第二定律有：F＝Lma；则对x分析可知：T＝xma，联立解得：T＝FL x，故可知T与x成正比；且x＝0时，T＝0，故A正确，B、C、D错误。
3．(2018·江西省南昌八一中学、洪都中学等六校高一上学期期末)如图所示，一串(3个)红灯笼在水平风力的吹动下发生倾斜，悬挂绳与竖直方向的夹角为30°，设每个红灯笼的质量均为m ，绳子质量不计，则自上往下数第一个红灯笼对第二个红灯笼的拉力大小为( D )A ．233mg B ．2mg C ．4mg D ．433mg 解析：以下面两个灯笼作为整体为研究对象，进行受力分析，如图：竖直方向：T cos30°＝2mg 得：T ＝2mg cos30°＝433mg ，故选D 。
物理新导学人教必修一练习：阶段核心素养提升与测试1 含解析
第一章学业质量标准检测本卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。
满分100分，时间90分钟。
第Ⅰ卷(选择题共40分)一、选择题(共10小题，每小题4分，共40分，在每小题给出的四个选项中，第1～6小题只有一个选项符合题目要求，第7～10小题有多个选项符合题目要求，全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分)1．(2019·河南省郑州第106中学高一上学期月考)下列各组物理量中，全部是矢量的有(B)A．速度、平均速度、加速度、路程B．位移、速度、平均速度、加速度C．位移、速度、加速度、平均速率D．速度、加速度、位移、时间解析：位移、速度、平均速度、加速度都是既有大小又有方向的物理量，都是矢量；而路程、平均速率和时间只有大小无方向，是标量；故选B。
2．(2018·陕西省安康市高一上学期期中)武(武汉)九(九江)客运专线，是国家规划“五纵五横”综合运输走廊重要组成部分。
于2017年9月21日开通运营，线路全长224 km，线路设计时速250 km/h，当日9点51分，首列动车从汉口发出开往九江，下列说法正确的是(B)A．列车从汉口到九江的位移大小为224 kmB．列车从汉口到九江的路程为224 kmC．“9点51分”指的是时间间隔D．“250 km/h”指的是列车运行的平均速度解析：224 km指的是路程，A错误，B正确；“9点51分”指的是时刻，C错误；“250 km/h”指的是列车的平均速率，D错误。
3．(2019·甘肃省西北师范大学附中高一检测)某老师热爱自行车骑行，每次锻炼他都会用运动软件记录自己的运动路线，如图所示是他某次骑行过程中软件记录下来的数据，根据以上描述，下列说法中正确的是(B)A．以自行车为参考系，老师是运动的B．若研究自行车骑行的路径时，可将老师看成质点C．老师本次运动的位移是1.299 km(公里)D．根据图中所给数据可以求出老师骑行的平均速度解析：老师和自行车之间的位置没有发生变化，故两者是相对静止的，A错误；若研究自行车骑行的路径时，老师的形状和大小是次要因素，可以忽略，故可以看作质点，B正确；老师的轨迹为曲线，长度表示路程，C错误；由于只知道路程大小，不知道位移大小，所以不能求解平均速度，只能求解平均速率，D错误。
物理新导学人教必修一练习：阶段核心素养提升与测试2 含解析
第二章学业质量标准检测本卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。
满分100分，时间90分钟。
第Ⅰ卷(选择题共40分)一、选择题(共10小题，每小题4分，共40分，在每小题给出的四个选项中，第1～6小题只有一个选项符合题目要求，第7～10小题有多个选项符合题目要求，全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分)1．(2018·河北省张家口市高一上学期期中)如图所示，飞机起飞时可以认为是在同一直线上运动，在同一底片上相隔相等时间多次曝光“拍摄”而得到飞机在不同时刻的位置，可以看出在相等时间间隔内，飞机的位移不断增大，则下列说法中正确的是(C)A．由“观察法”可以看出飞机一定做匀加速直线运动B．由“观察法”可以看出飞机的加速度不断增大C．若测出相邻两段位移之差都相等，则飞机做匀变速直线运动D．在图片中显示的每两个相邻位置之间，飞机做匀速直线运动解析：由图片只能判定飞机做加速运动，不能判定其加速度的变化，故A、B、D错误；由Δx＝aT2可知选项C正确。
2．(2019·云南省玉溪一中高一上学期期末)甲、乙两质点运动的位移－时间图象如图中a、b所示，其中a图线为抛物线的一部分，不考虑二者碰撞，则下列说法中正确的是(C)A．甲做曲线运动，乙做直线运动B．乙质点在t2～t3时间段内做匀速直线运动C．t1～t4时间段内甲、乙两质点的平均速度相同D．t3～t4时间段内乙比甲运动得快解析：由图象知：甲、乙都做直线运动，A错误；乙质点在t2～t3时间段内处于静止状态，B错误；t1～t4时间段内，甲、乙运动的位移相等平均速度相同，C正确；t3～t4时间段内甲比乙运动的快，D错误。
3．(2019·福建省厦门外国语学校高一上学期检测)2018年3月29日晚上10点36分左右，地处吉林省白山市江源区的通化矿业有限责任公司八宝煤矿发生一起瓦斯爆炸事故。
截止到30日凌晨5：30，当班作业149人中安全升井108人，28人遇难，13人受伤。
物理人教必修一练习：阶段核心素养提升与测试3含解析
第三章学业质量标准检测本卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。
满分100分，时间90分钟。
第Ⅰ卷(选择题共40分)一、选择题(共10小题，每小题4分，共40分，在每小题给出的四个选项中，第1～6小题只有一个选项符合题目要求，第7～10小题有多个选项符合题目要求，全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分)1．力是物体间的相互作用。
下列有关力的图示及表述错误的是(C)解析：由于在不同纬度处重力加速度g不同，旅客所受重力不同，故对飞机的压力不同，故A正确；充足气的篮球的球壳对内部气体有压力作用，即内外气体对篮球壳压力的差值等于篮球壳对内部气体的压力，故B正确；书对桌子的压力作用在桌子上，箭尾应位于桌面上，故C错误；平地上匀速行驶的汽车，其主动轮受到地面的静摩擦力是前进的动力，地面对其从动轮的摩擦力是阻力，汽车受到的动力与阻力平衡时才能匀速前进，故D正确。
2．图示为小孩从t＝0时刻起逐渐增加推力推动箱子过程中三个时刻(t1、t2和t3)的漫画图。
据此，小王总结出四张箱子与水平地面之间的摩擦力随时间变化的关系图，其中可能正确的是(C)解析：木箱静止的过程中受到的是静摩擦力，其大小随着推力的增大而增大；当达到最大静摩擦力后物体开始滑动，此时摩擦力变为滑动摩擦力，而滑动摩擦力小于最大静摩擦力，并且滑动摩擦力大小与正压力成正比，压力不变，则滑动摩擦力不变，则可知只有C 正确，A 、B 、D 错误，故选C 。
3．(2019·山东省泰安一中高一上学期期中)如图所示，物体A 和B 均处于静止状态，重力分别为13 N 和7 N ，不计弹簧秤和细线的重力，不考虑一切摩擦，则弹簧秤的读数是( B )A ．6 NB ．7 NC ．13 ND ．20 N解析：以物体B 为研究对象进行受力分析，由二力平衡，得绳子上的拉力为：T ＝G B＝7 N 。
绳子拉力的大小即为弹簧秤的读数，A 、C 、D 错误，B 正确。
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高中物理素养 精品全讲全练2018年8月实验：探究加速度、力、质量之间的关系【学习目标】1．掌握在研究三个物理量之间关系时，常用的控制变量法 2．理解物体的加速度大小与力有关，也与质量有关 3．通过实验探究加速度与力和质量的定量关系 4．根据原理去设计实验，处理实验数据，得出结论 5．会分析数据表格，利用图象寻求物理规律 【要点梳理】要点一、怎样测量（或比较）物体的加速度1．物体做初速为0的匀加速直线运动，测量物体加速度最直接的办法就是用刻度尺测量位移并用秒表测量时间，由公式22xa t =算出加速度。
2．可以在运动物体上连一条纸带，通过打点计时器打点来测量加速度。
3．也可以不测加速度的具体数值，而测不同情况下（即不同受力时、不同质量时）物体加速度的比值。
根据22xa t=，测出两初速度为0的匀加速运动在相同时间内发生的位移x 1、x 2，位移比就是加速度之比，即1122a x a x =。
要点二、怎样提供和测量物体所受的恒力在现实中，仅受一个力的情况几乎是不存在的。
一个单独的力的作用效果与跟它大小、方向都相同的合力的作用效果是相同的，因此，在实验中我们只要测出物体所受的合力即可。
如何为运动的物体提供一个恒定的合力？又如何测出这个合力呢？可以在绳的一端挂钩码，另一端跨过定滑轮拉物体，使物体做匀加速运动的力就是物体的合力，这个合力等于钩码的重力。
通过测量钩码的重力就可测得物体所受的合力。
要点三、平衡摩擦力依据上面的方案中做匀变速运动的物体，受的合力并不等于钩码的重力。
这是由于物体在相对运动，还要受到滑动摩擦力。
如何减小滑动摩擦力，使我们所测得的钩码重力尽可能接近于物体所受的合力？ ①使用光滑的木板；②平衡滑动摩擦力。
将木板一端垫高，让物体从木板上匀速滑下，此时物体的重力分力就等于物体所受的摩擦力。
③平衡摩擦力后，当小车的质量发生改变时，不用再平衡摩擦力。
这是由于sin cos mg mg θμθ=，等式的两边质量可以抵消，即与物体的质量大小没有关系。
要点四、如何处理实验数据本实验的数据处理可以采用计算法和图象法两种不同的方法： 1．计算法测得加速度或加速度之比（等于位移之比）后，通过计算看看是否满足2121F F a a =、1221m ma a = 2．图象法测得加速度后，用拉力F 为横坐标，加速度a 为纵坐标，描绘a —F 图象，看看图象是否为过原点的倾斜直线；用m 1为横坐标，加速度a 为纵坐标，描绘a —m1图象，看看图象是否为过原点的倾斜直线。
或者在测得加速度之比（等于位移之比）后，用两车拉力之比F 2/F 1为横坐标，两车位移之比x 2/x 1表示加速度之比a 2/a 1为纵坐标，描绘a —F 图象，看看图象是否为过原点的倾斜直线；用m 1/m 2为横坐标，加速度a 2/a 1为纵坐标，描绘a —m1图象，看看图象是否为过原点的倾斜直线。
要点五、实验注意事项1．牵引小车的砝码应有10g 、20g 、50g 等规格。
没有小规格砝码，可用沙桶装沙替代，质量用天平称量。
2．探究加速度与力的关系：小车质量为200g ，两车上面均可加100g 左右的砝码。
保持其中一个小车所挂砝码不变（如20g ），另一小车所挂砝码逐渐加大，但不要过大。
砝码质量过大，会使图象线性变差。
3．探究加速度与质量的关系：一车质量固定为300g ，另一车质量可自200g 起，逐次增加砝码至700g ~800g。
牵引小车的砝码以30g ~40g 为宜。
小车质量过大，夹子不容易夹住车后拖线，造成位移误差。
4．小车后所系线绳要用适当粗些的棉绳，当夹子夹住线绳时不会滑动。
如果用表面较光滑的尼龙绳，当夹子闭合时线绳还会被小车拖一段距离才会停住。
解决的办法可在尼龙绳上擦一些松香，以增大线绳与夹子之间的摩擦力。
5．选择口宽、弹力大的夹子，使夹子张开和闭合动作要迅捷有力。
动作缓慢，会使某些夹子张开夹口时两侧张开的程度不一样，张开较小的一侧所控制的小车拖绳受阻，影响到小车运动。
6．注意小车运动停止的位置不能与定滑轮相碰。
实验中如果小车碰到定滑轮才松手让夹子夹住拖线，则与定滑轮相碰的小车位移偏小而产生误差。
要点六、实验误差分析1. 因实验原理不完善引起的误差．本实验用砂和砂桶的总重力(m M )g '+'代替小车的拉力，而实际小车所受的拉力要小于砂和砂桶的总重力．砂和砂桶的总质量越接近小车和砝码的总质量，误差越大；反之，砂和砂桶的总质量越小于小车和砝码的总质量，由此引起的误差就越小．因此，满足砂和砂桶的总质量m 远小于小车和砝码的总质量M 的目的就是为了减小因实验原理不完善而引起的误差．此误差可因m M ≪而减小，但不可能消除此误差．证明如下：小车和砂桶的受力情况如图所示．对小车：F Ma =， ① 对砂桶：mg F ma -=， ② 解得：1Mmg mgF m M m M==++． 可见当时m M ≪时，F mg ≈．【说明】上面的证明在这里讲的目的，旨在使同学们懂得为什么实验中要m M ≪，不要求同学们会处理这类问题．这个问题在学完本章后来体会就更好． 2.平衡摩擦不准造成误差．实验原理中设定为光滑水平面情形，所以实验中应平衡摩擦力，若未平衡摩擦力或平衡不当就会带来系统误差．①如出现图(甲)中①的直线，说明平衡摩擦力时，平衡过大了．即拉力F ＝0时，已产生加速度，其加速度是由多余重力的分力形成的．出现图(甲)中②的直线，说明平衡摩擦力不够，因为拉力大于F 0时才产生加速度． ②出现图(乙)中①②直线的原因分析如下：平衡摩擦力后，小车在木板上的受力应有F mgsin mgcos ma +θ-μθ＝(*)，其中F 为绳拉力，θ为木板与水平面间的夹角．若未平衡摩擦力，则θ＝0，(*)式为F mg ma -μ＝，F 一定，只有m 小到一定程度，即1m大到一定程度，才有F mg 0-μ＞，才能产生加速度．由图(乙)知，②线为未平衡摩擦造成的误差．若平衡摩擦过大，小车在木板上的受力应有F mgsin mgcos ma +θ-μθ＝，当10m=，即m →∞时，式中F 作为小量，可略去，将(*)式整理得a g(sin cos )θ-μθ＝，说明①线为平衡摩擦力过大造成的误差． 【说明】平衡摩擦力时不要挂重物，整个实验平衡了摩擦力后，不管以后是改变小盘和砝码的质量还是改变小车和砝码的质量，都不需要重新平衡摩擦力． 3.实验操作造成的误差质量测量不准确、计数点间的间距测量不准确、纸带和细绳不严格与木板平行都会引起误差．2098=a .m /s B【巩固练习】 一、选择题：1．如图所示是根据探究加速度与力的关系的实验数据描绘的a -F 图象，下列说法正确的是( )A ．三条倾斜直线所对应的小车和砝码的质量相同B ．三条倾斜直线所对应的小车和砝码的质量不同C ．直线1所对应的小车和砝码的质量最大D ．直线3所对应的小车和砝码的质量最大2．如图所示是某些同学根据实验数据画出的图象，下列说法中正确的是( )A ．形成图甲的原因是平衡摩擦力时长木板倾角过大B ．形成图乙的原因是平衡摩擦力时长木板倾角过小C ．形成图丙的原因是平衡摩擦力时长木板倾角过大D ．形成图丁的原因是平衡摩擦力时长木板倾角过小3．在“探究加速度与力、质量关系”的实验中：某小组的几位同学在讨论制定实验方案时分别提出以下几点意见，你认为不正确的是（ ） A ．实验中一定要测出加速度的具体数值B ．实验中也可不测加速度的具体数值，只要测出不同情况下加速度的比值就行了C ．若要验证“加速度与力的平方成正比”这一猜想，在作图线时最好以F 2为横坐标D ．不管是在探究加速度与力的关系时还是在探究加速度与质量关系时，所要测量的物理量都是3个4．在《探究加速度与力、质量的关系》实验中，要采用控制变量法来进行研究，实验装置如图所示。
在实验中，要把平板右端垫高一些，以平衡摩擦力，使小车受到合力等于绳对小车的拉力，且认为绳的拉力等于砂和桶的总重力mg 。
（小车的总质量为M ，重力加速度为g ）对于本实验，以下说法中正确的是（ ） A ．砂和桶的总质量m 要远大于小车的总质量M B ．每次改变小车质量后，需要重新平衡摩擦力 C ．小车的加速度可用a=mg/M 求解D ．为了形象直观探究小车加速度a 与小车总质量M 的关系，应做出a –1/M 图象二、解答题：1．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簧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，现缓慢向瓶中加水，直到木板刚刚开始运动为止，记下弹簧测力计的示数F 0，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F 1，然后释放木板，并用秒表记下木板运动到PQ 处的时间t ．纸带 小车电源插头 电火花计时器(1)木板的加速度可以用d 、t 表示为a ＝________；为了减少测量加速度的偶然误差可以采用的方法是(一种即可)__________________________．(2)改变瓶中水的质量重复实验，确定加速度a 与弹簧测力计示数F 1的关系．下列图象能表示该同学实验结果的是______________________．(3)用加水的办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 ．可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2．在探究加速度与物体质量、物体受力的关系的实验中，得到下边的图象，图线A 的产生原因是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；图线B 的产生原因是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
为使实验成功，对A 的调整方法是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿，对B 的调整方法是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
3．在“探究加速度与物体质量、物体受力的关系”活动中，某小组设计了如图甲所示的实验装置，图中上下两层水平轨道表面光滑。
两小车前端系上细线，细线跨过滑轮并挂上砝码盘，两小车尾部细线连到控制装置上，实验时通过控制装置使两小车同时开始运动，然后同时停止。
（1）在安装实验装置时，应调整滑轮的高度，使_______________________________；在实验时，为减小系统误差，应使砝码盘和砝码的总质量_________小车的质量。
（选填“远大于”、“远小于”、“等于”） （2）本实验通过比较两小车的位移来比较小车加速度的大小，能这样比较，是因为______________________________________。