必修一知识清单 -2024-2025学年高一上学期物理人教版（2019）必修第一册

第1章 运动的描述 第二章 匀变速直线运动的研究 一、基本物理量 （一）质点 1、定义：用来代替物体的有质量的点 2、条件：它的形状和大小在所研究问题中是否可以忽略不计。 3、质点是一种理想模型 （二）参考系 1、定义：在描述一个物体运动时，选来作为标准的另一个物体。 2、①对不同参考系，运动的描述可能不同 ===②可任意选择（一般默认地面为参考系） （三）时间 1、分类： 时刻：钟表指示的一个读数，时刻在时间轴上对应于一点，表示某一瞬间。 时间：两个时刻之间的间隔，在时间轴上对应于两点间的一段，表示一段过程。 2、时间轴 t/s 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 第4s末，第5s初 第2s （四）位移 1、定义：由初位置指向末位置的有向线段 2、矢量，用x表示，单位（m） 3、大小：初末位置间的距离 4、方向：由初位置指向末位置 （五）标量、矢量 1、矢量：既有大小又有方向的物理量。 如：位移、力、速度…… 2、标量：只有大小没有方向的物理量。 如：温度、质量、时间、密度…… 二、速度 （一）速度 1、概念：物理学中将位移与发生这段位移所用时间的比值定义为速度。 2、表达式: 单位: m/s 例1：一辆汽车沿笔直的公路行驶，第1ｓ内通过5ｍ的距离，第２ｓ内通过20ｍ的距离，第3ｓ内又通过10ｍ的距离.求汽车在最初2秒内的平均速度,后1秒内的平均速度和这3ｓ内的平均速度各是多少? 1m/s=3.6km/h 3、方向：与物体的位移方向一致. 4、物理意义：反映物体运动快慢和方向的物理量。 （二）平均速度 1、概念：物体在某段时间内的速度. 2、表达式: 单位: m/s 3、方向：质点在这段时间内位移的方向 4、物理意义：粗略地描述物体运动的快慢程度. （三）瞬时速度例2：骑自行车的人沿直线以速度v行进了三分之二的位移，接着以5m/s的速度跑完其余三分之一的位移。若全程的平均速度为3m/s，则v是多少？ 1、概念：物体在某一时刻或某一位置的速度2、方向：物体此时的运动方向3、 3、物理意义：精确地描述物体某一时刻或某一位置运动的快慢和方向 （四）速率、平均速率 1、瞬时速率：瞬时速度的大小叫瞬时速率（速率）（标量） 2、平均速率：路程与时间的比值（标量） （五）相对速度 同一参考系中，A的速度为vA，B的速度为vBvA vB vA vB vBA vAB 则A相对于B的速度vAB为：vAB=vA-vB 则B相对于A的速度vBA为：vBA=vB-vA 三、加速度 （一）速度变化量例：求小球在碰撞过程中，速度的变化量？ 1、做变速直线运动的物体，速度由v0（初速度）经一段时间t后变为vt（末速度），那么速度的差值即速度的变化量为△v。 2、 （注意规定正方向） （二）加速度 1、概念：速度的改变量△v跟发生这一改变所用时间△t的比值。例：下列说法正确的是:( ) A.加速度增大 ,速度一定增大 B.速度变化量越大,加速度就越大 C.物体有加速度,速度就增加 D.物体速度很大,加速度可能为零 2、表达式: 单位: m/s2 3、大小：数值上等于单位时间内速度的改变 4、方向：与速度变化量的方向相同 5、物理意义：描述物体速度变化的快慢（包括大小或方向的变化快慢） 6、 a与运动的关系 选取v0的方向为正方向例：一物体做匀变速直线运动，某时刻速度的大小为4m/s，1s后速度的大小变为10m/s，在这1s内该物体的加速度为？ （1）当△v>０时，则a>０与v0方向相同。加速运动 （简记：a与v同向，加速） （2）当△v<０时，则a<０与v0方向相同。减速运动 （简记：a与v同向，减速） （3）当△v=０时，则a＝０ 匀速运动 补充总结： 位置变化的多少：位移 位置变化的块慢：速度 速度变化的多少：速度变化量 速度变化的块慢：加速度 四、匀变速直线运动例：一辆匀加速行驶的汽车，经过路旁的两根电线杆共用5s时间，汽车的加速度为2m/s2，它经过第二根电线杆时的速度是15m/s，则汽车经过第一根电线杆的速度为？ （一）速度公式 1、表达式： （矢量式，注意方向） 一般取v0的方向为正方向，若v0=0，则以a方向为正方向 2、v-t图像： v t 0 v0 vt t △t △v 1、 2、 面积代表位移 （二）位移公式例：一物体做匀变速直线运动，初速度为v0＝2m/s，加速度a＝－2m/s2，则经过2s后，物体的速度和位移为？ 1、表达式： （矢量式，注意方向） 一般取v0的方向为正方向，若v0=0，则以a方向为正方向 2、x-t图像：x t 0 x0 xt t △t △x 例：射击时，火药在枪筒中燃烧，燃气推动弹头加速运动。若把子弹在枪筒中的运动看做匀加速直线运动，设子弹的加速度a=5×105m/s2，枪筒长x=0.64m，求子弹射出枪口时的速度？ （三）速度-位移公式 1、表达式： （矢量式，注意方向） 总结：匀变速直线运动三个基本公式： 5、 自由落体运动例：物体从高H处自由下落，当下落到距地面高度为H/2时，它的速度为落地速度的几分之几？ （一）自由落体运动 1、定义：把只在重力作用下，物体由从静止开始下落的运动叫做自由落体运动。 2、条件：①只受重力作用 =②从静止开始，v0=0 3、重力加速度：g=9.8m/s2 随着纬度的增加，重力加速度g 逐渐增大 随着距地高度增加，重力加速g 度逐渐减小 4、自由落体运动的规律 例：物体从高H处自由下落，当下落到距地面高度为H/2时，它的速度为落地速度的几分之几？ （1） 物体经过多长时间到达最高点 （2） 经过5s，物体速度为多少？ （3） 抛出开始计时，画出该物体的速度时间图像 （4） 用速度时间图像分析经过多少时间回到出发点 （二）竖直上抛运动 1、定义：把物体以一定的初速度竖直向上抛出，仅在重力作用下物体所做的运动叫做竖直上抛运动 2、条件：①只受重力作用 =②具有竖直向上的初速度 3、运动规律： ①可看作两个自由落体运动 （上升过程是自由落体的逆过程） ②质点在通过同一位置时，上升速度与下落速度大小相等 ③物体在通过同一高度过程中，上升时间与下落时间相等。 ④能上升的最大高度： ⑤上升到最大高度所需时间： 6、 匀变速直线运动的推论例：一个做匀加速直线运动的物体，初速度v0＝2.0 m/s，它在第3 s内通过的位移是4.5 m，则它的加速度为？ （一）平均速度 1、 2、 平均速度计算方法 （适用于一切运动） （只适用匀变直运动） 例：有一个做匀变速直线运动的质点，它在开始运动的两段连续相等的时间内通过的位移分别是24m和64m，连续相等的时间为4s，求质点的初速度和加速度大小.? （二）两个“中间”速度 1、中间时刻的瞬时速度： 2、中间位置的瞬时速度： （三）位移差公式 做匀变速直线运动的物体，在连续相等的时间间隔T内，位移之差是一个常量aT2. 即Δx＝x2－x1＝aT2 一般式：xn－xm＝（n-m）aT2 （n>m） 例：1、汽车自静止出发做匀加速直线运动,第1s内的位移为5 m,前5s内的总位移为 2、小球由静止开始沿光滑斜面下滑做匀加速直线运动,第9秒内的位移是1.7 m,则小球第1秒内的位移是_____m,小球的加速度为_____ m/s2. 3、 一个从静止开始做匀加速直线运动的物体,从开始运动起，连续通过三段位移的时间分别是1 s、2 s、3 s,这三段位移的长度之比和这三段位移上的平均速度之比分别是（ ） A．1∶22∶32; 1∶2∶3 B．1∶23∶33; 1∶22∶32 C．1∶2∶3; 1∶1∶1 D．1∶3∶5; 1∶2∶3 （四）比例关系（v0=0） 1、1T末、2T末、3T末……nT末的瞬时速度之比： v1 : v2 : v3 : v4:… : vn=1:2:3:4:…:n 2、前1个T、前2个T、前3个T……前n个T内的位移之比： x1 : x2 : x3 : x4:… : xn=12:22:32:42:…:n2 3、第1个T内，第2个T内，第3个T内，…，第n个T内的位移之比： xⅠ : xⅡ : xⅢ : xⅣ:… : xn=1:3:5:7:…:（2n-1） 4、通过连续相等的位移所用时间之比：： t1 : t2 : t3 :… : tn=1:（）:（）:…:（） 5、通过连续相等的位移时的速度之比为： v1 : v2 : v3 :… : vn=1:::…: 第三章 相互作用--力 一、力、重力、弹力 （一）力 1、定义：物体与物体间的相互作用 2、力的作用效果： ①使物体发生形变（形状和体积的变化）例：下列关于力的说法中，正确的是（ ） A．力可以离开物体而独立存在 B．力是不能离开施力物体和受力物体而独立存在的 C．受力物体同时也是施力物体，施力物体同时也是受力物体 D．甲用力把乙推倒而自己不倒，说明只是甲对乙有力的作用，乙对甲没有力的作用 ②使物体的运动状态发生变化（速度大小或方向变化） 3、力的单位：牛顿，符号是N 4、力的大小可用测力计或弹簧秤来测量 5、分类： ①按力的性质（产生原理不同）分：重力、弹力、 摩擦力、万有引力、电场力、磁场力、分子力、核力。 ②按力的作用效果分：拉力、压力、推力、支持力、动力、阻力等． （二）重力 1、定义：由于地球的吸引而使物体受到的力 2、重力三要素： ①大小：G=mg ②方向：总是竖直向下（垂直于水平面向下）例：作出光滑小球的受力分析 ③作用点：重心 3、重心位置：由质量分布和形状共同决定 （三）弹力 1、形变：形状或体积的改变（弹性、塑性形变） 2、定义：发生弹性形变的物体，由于要恢复原状，对跟它接触的物体产生力的作用，这种力叫做弹力 3、产生条件：①接触 ②发生（弹性）形变 4、大小：与形变大小有关，在弹性限度内形变 越大弹力越大 5、方向：与接触面垂直，指向受力物体例：一根劲度系数为103N/m的弹簧,在受500N的力作用时, 长度为63cm,当不受外力作用时, 弹簧的长为: ( ) A. 83cm B. 13cm C. 113cm D. 38cm 5、绳杆的弹力 ①轻绳：沿绳而指向绳收缩的方向（单向） ②轻杆：杆的弹力可沿杆也可不沿杆（双向） 6、弹簧的弹力 ①大小(胡克定律):在弹性限度内,弹力与弹簧形变大小（伸长或缩短的量）成正比 ②公式：F=kx k：劲度系数，N/m 或 N/cm x：形变量（伸长量或压缩量） 二、摩擦力 （一）滑动摩擦力 1、概念：两个物体相互接触并挤压，沿接触面发生相对运动时，每个物体都会受到对方阻碍相对运动的力，此力为滑动摩擦力例：关于摩擦力的方向，下列叙述中不正确的是 A.静摩擦力的方向，可能与物体运动的方向相同 B.静摩擦力的方向总是跟物体相对运动趋势的方向相反 C.滑动摩擦力的方向，可能与物体的运动方向相同 D.滑动摩擦力的方向，总是与物体的相对运动方向相同 2、产生条件： ①两物体接触且挤压（弹力） ②接触面粗糙 ③两物体间有相对运动 3、方向：总是沿接触面，并且跟物体相对运动的方向相反 4、大小：滑动摩擦力大小跟压力成正比例：关于滑动摩擦力，下列说法正确的是： A. 物体在支持面上的滑动速度越大，滑动摩擦力也一定越大 B. 滑动摩擦力的方向一定与物体相对支持面的滑动方向相反 C. 接触面的滑动摩擦系数越大，滑动摩擦力也越大 D. 滑动摩擦力的方向与物体运动方向相反 f＝μFN μ：动摩擦因数 FN：压力 （二）静摩擦力 1、概念：两个物体相互接触并挤压，沿接触面发生相对运动趋势时，每个物体都会受到对方阻碍相对运动趋势的力，此力为静摩擦力 2、产生条件：例：重100N的物体，静止在粗糙水平面上，物体与水平面间的动摩擦因数为0.2，当物体受到一个大小为 10N，方向水平向右的力作用时，水平面对物体的摩擦力大小和方向是： A．10N，水平向左 B．10N，水平向右 C．20N，水平向左 D．20N，水平向右 ①两物体接触且挤压（弹力） ②接触面粗糙 ③两物体间有相对运动趋势 3、方向：总是沿接触面，并且跟物体相对运动趋势的方向相反 4、大小：取值范围：0＜ f 静≤ fmax 三、力的合成与与分解 （一）合力与分力 1、定义：一个力的作用效果和某几个力的作用效果相同，这个力就是几个力的合力，这几个力就是此力的分力。 2、注意： ①不是并列并存，也不是物体又多受了一个合力,是等效替换 ②受力分析应分析实际受到的力 3、共点力：几个力如果都作用在物体的同一点上，或者它们的作用线相交于同一点上，这几个力叫做共点力 例：物体受到三个力的作用，，，，则它们的合力的数值范围是（ ） A． B． C． D． （二）力的合成 1、概念：求几个力的合力过程 2、同一直线上两个力的合成 ①：同向相加：大小F=F1+F2，方向与两力方向相同 ②：反向相减：大小F =|F1-F2|，方向与较大力的方向相同 3、互成角度的两个力的合成（遵循平行四边形定则） （三）力的分解 1、概念：求一个力的分力 2、力的分解是力的合成的逆运算（遵循平行四边形定则） 3、正交分解： 把力沿两个互相垂直的方向进行分解的方法叫做力的正交分解法 例：如图所示的水平面上，橡皮绳一端固定，另一端连接两根弹簧，连接点在、、三力作用下保持静止．下列判断正确的是（ ） A． B． C． D． 水平方向：Fx =F1x+F2x+F3x+… 竖直方向：Fy =F1y+F2y+F3y+… 第四章 运动和力的关系 一、牛顿运动定律 （一）牛顿第一定律（惯性定律）例：以下说法中正确的是（ ） A. 牛顿第一定律反映了物体不受外力作用时的运动规律 B.不受外力作用时,物体的运动状态保持不变是由于物体具有这样的性质，即惯性 C.在水平面上滑动的木块最终要停下来，是由于没有外力维持木块运动 D.物体运动状态发生变化时,必定受到外力作用 1、内容：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态。 2、惯性：物体这种保持匀速直线运动状态或静止状态的性质叫惯性。 注意：①惯性是物体的固有属性，与运动状态无关 ②惯性不是力 ③质量越大，惯性越大 （二）牛顿第二定律例：关于惯性的有关概念下列说法中正确的是( ) A.从枪膛中飞出的子弹，在惯性力作用下飞行 B.满载的卡车比空车难以停下来，是因为前者的惯性比后者大 C.同一个物体在粗糙水平路面上比光滑水平路面上难以启动，是因为在前一种情况下惯性大 D.喷气式飞机起飞后越飞越快，说明它的惯性越来越大 1、内容：物体的加速度跟所受的合力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向跟合力的方向相同。 2、公式 ：F=ma F：合外力 3、a的定义式和决定式： ①定义式： a=△v/△t , a是反映速度变化快慢的物理量。 速度变化量△v的大小由加速度a和时间△t决定 ②决定式： a=F合/m，a由物体所受合外力F和质量m决定。 4、适用范围： ①只适用于惯性参考系（相对于地面静止或匀速的参考系）例：一个物体质量是2kg，受到互成120º角的两个力 F1 = 10 N 和 F2 = 10 N 的共同作用，此外没有其它的力。这个物体产生的加速度是多大？ ②只适用于宏观（相对于分子、原子）、低速（远小于光速）运动的物体 补充：国际单位中的7个基本单位 （三）牛顿第二定律 1、 内容：两物体间作用力和反作用力总是大小相等，方向相反的，且作用在同一直线上。 2、 总结：等大、反向、共线、异物 二、牛顿运动定律运用 加速度a是联系运动和力的桥梁,是解决问题的关键. （一）已知受力情况求运动情况 （二）已知运动情况求受力情况 三、超重与失重 1、物体对支持物的压力、悬挂物的拉力大于物体所受重力的情况称为超重 2、物体对支持物的压力、悬挂物的拉力小于物体所受重力的情况称为失重 3、超重、失重与物体的速度大小和方向无关，只与加速度的方向有关。 超重：竖直向上的加速度分量 失重：竖直向下的加速度分量 完全失重：加速度等于自由落体运动 例：有一质点在x轴上运动, 各时刻质点位置如图 （1）质点在3s内的位移 （2）质点在前3s内的位移 （3）质点在第3s内的位移 （4）质点在前___s内位移最大 （5）质点在第___s内位移最大 例：在时间轴上标出前3秒，第3秒，第3秒初，第3秒末，第4秒初。 例：下列情况，研究对象可以看成质点的是？ 1、研究地球公转 2、研究地球自转 3、研究航天器的运行轨道 4、研究火车从北京到上海的时间 5、研究火车通过一座桥的时间 6、研究火车车轮的转动 学科网（北京）股份有限公司 $$