(完整版)高中物理必修一运动学总结,推荐文档
高一物理必修一运动学
一、几个常见易混淆的概念:
1、时刻和时间
时刻：指的是某一瞬时。在时间轴上用一个点来表示。对应的是位置、速度、动量、动能等状态量。
时间：是两时刻间的间隔。在时间轴上用一段长度来表示。对应的是位移、路程、冲量、功等过程量。时间间隔=终止时刻－开始时刻。
2、位移和路程
位移：描述物体位置的变化，是从物体运动的初位置指向末位置的矢量。
路程：物体运动轨迹的长度，是标量。只有在单方向的直线运动中，位移的大小才等于路程。
3、平均速度和瞬时速度
速度：描述物体运动的方向和快慢的物理量。
1.平均速度：位移与发生这个位移所用的时间之比，即v =?x
，单位：?t
m／s。速度是矢量，其方向与位移的方向相同。它是对变速运动的粗略描述。
2.瞬时速度：运动物体在某一时刻（或某一位置）的速度，方向沿轨迹上质点所在点的切线方向指向前进的一侧。
对于运动快慢一直在变化的“非匀速运动”（又叫变速运动），如果要精确描述物体每时每刻运动的快慢程度，就必须引入“瞬时速度”这个概念。当
Δt 非常小（用数学术语来说，Δt→0）时的?x
就可以认为是瞬时速度。?t
4、平均速度和平均速率
平均速度=
平均速率=
5、速度和加速度
速度：描述物体运动的方向和快慢的物理量。
加速度：反映运动物体速度变化快慢的物理量。即速度的变化率。加速度的定义：速度的变化与发生这一变化所用的时间的比值，即
a = ?v = v2-v1。?t ?t
加速度是矢量。加速度的方向与速度方向并不一定相同。
两种常见加速度：切向加速度、法向加速度。
二、几种常见的运动
1、静止
自然界最基本、最简单的运动形式。运动是绝对的，静止是相对的。
特征：V=0、a=0
2、匀速直线运动
定义：在相等的时间里位移相等的直线运动。
特点：a＝0，v=恒量．
位移公式：S＝vt．
3、匀变速直线运动（包括：匀加速直线运动和匀减速直线运动）
定义：在相等的时间内速度的变化相等的直线运动叫做匀变速直线运动。简而言之：匀变速直线运动是速度变化均匀的运动。
特点：a＝恒量，v 时刻变化。
位移公式：S＝v0t ＋1 at2
2
公式：（1）v t=v0十at（2）s=v0t ＋1 at2（3）v t2－v 2=2as（4）
2 0
s= v0 v t t 。
2
4、变速运动：变速直线运动和变速曲线运动（高中要求掌握平抛运动和圆周运动）
注意：
1、速度与加速度的关系：物体有加速度则速度发生变化。
2、速度变化量大，加速度并不一定越大。
三、运动问题的重要推论：
对于初速度为零的匀变速直线运动：
（l）IT 末、2T 末、3T 末……nT 末，物体瞬时速度之比为：
V l∶V2∶V3……∶V n＝1∶2∶3∶……∶n；
（2）1T 内、2T 内、3T 内……nT 内，物体位移之比为：
S l∶S2∶S3∶……S n = 12∶22∶32∶……∶n2；
（3）第一个T 内，第二个T 内，第三个T 内……第nT 内，物体位移之比为：S I∶SⅡ∶SⅢ∶……∶S N = l∶3∶5∶……∶（2n－1）；
（4）静止开始通过连续相等的位移所用时间的比：
t1∶t2∶t3∶……t n＝1：(2 -1)：(3 - 2 )：????：(n -
对于匀变速直线运动：
n - 1
（5）匀变速直线运动的物体，在某段时间内中间时刻的瞬时速度V
t
2 = v0+v t。
2
（6）匀变速直线运动的物体，在某段时间内的平均速度，等于该段时间的中间
时刻的瞬时速度，即V
=V = v0 +v t 。t
2
（7）匀变速直线运动的物体，在某段位移的中间位移处的瞬时速度为
（8）匀变速直线运动的物体，在任两个连续相等的时间里的位移之差是个恒量，即ΔS＝S
Ⅱ－SⅠ
＝aT2=恒量
（9）末速度为零的匀减速度直线运动可以看作是初速度为零的匀加速直线运动的逆过程。
例
例 1、物体以一定的初速度冲上固定的光滑斜面，到达斜面最高点 C 时速
3
度恰为零，如图所示．已知物体第一次运动到斜面长度4处的 B 点时，所用时
间为t，求物体从 B 滑到 C 所用的时间。
解法一比例法
对于初速度为零的匀变速直线运动，在连续相等的时间里通过的位移之比为
2
2 2
s 1∶s 2∶s 3∶…∶s n ＝1∶3∶5∶…∶(2n －1)
sAC 3sAC
现 有 s BC ∶s BA ＝ 4 ∶ 4 ＝1∶3
通过 s AB 的时间为 t ，故通过 s BC 的时间 t BC ＝t
解法二 图象面积法
利用相似三角形面积之比，等于对应边平方比的方法，作出 v －t 图象，如图所示．
S △ AOC S △ BDC ＝CD 2，且 S △AOC ＝4S △BDC ，
4 (t ＋tBC )2
OD ＝t ，OC ＝t ＋t BC ，所以1＝ tBC 2 ，得 t BC ＝t .
方法总结：要养成根据题意画出物体运动示意图的习惯。特别对较复杂的运动，画出示意图可使运动过程直观，物理图景清晰，便于分析研究。
例 2、 一个物体从静止开始做匀加速直线运动．它在第 1 s 内与第 2 s 内的位移之比为 s 1∶s 2 ，在走完第 1 m 时与走完第 2 m 时的速度之比为 v 1∶v 2.以下说法正确的是( )。
A ．s 1∶s 2＝1∶3，v 1∶v 2＝1∶2
B ．s 1∶s 2＝1∶3，v 1∶v 2＝1∶
C ．s 1∶s 2＝1∶4，v 1∶v 2＝1∶2
D ．s 1∶s 2＝1∶4，v 1∶v 2＝1∶
例 3、一个向正东方向做匀变速直线运动的物体，在第 3 s 内发生的位移为8 m ，在第 5 s 内发生的位移为 5 m ，则关于物体运动加速度的描述正确的是( )．
A ．大小为 3 m/s 2，方向为正东方向
B ．大小为 3 m/s 2，方向为正西方向
C ．大小为 1.5 m/s 2，方向为正东方向
D ．大小为 1.5 m/s 2，方向为正西方向
CO 2
例4、运动着的汽车制动后做匀减速直线运动，经3.5 s 停止，试问它在制动开始后的1 s 内、2 s 内、3 s 内通过的位移之比为多少？
四、匀变速直线运动的图像
1、对于运动图像要从以下几点来认识它
的物理意义：
（）、从图像识别物体运动的性质。
（）、能认识图像的截距的意义。
（）、能认识图像的斜率的意义。
（）、能认识图线覆盖面积的意义。
（）、能根据图像说明物体的运动状况。
2、S—t 图像和V—t 图像，只能描述直线运动——单向或双向直线运动的位移和速度随时间的变化关系，而不能直接用来描述方向变化的曲线运动。
（1）S—t 图像：反映了运动物体的位移随时间变化的关系。
匀速运动的S—t 图像是直线，直线的斜率数值上等于运动物体的速度；变速运动的S—t 图像是曲线，图线切线方向的斜率表示该点速度的大小。
A 物体的运动情况：
A 物体的运动图像与纵轴截距的含义：
B 物体的运动情况：
B 物体的运动图像斜率的含义：
（2）、V 一t 图像：反映了运动物体速度随时间的变化关系。
匀速运动的V 一t 图线平行于时间轴；匀变速直线运动的V—t 图线是倾斜的直线，其斜率数值上等于物体运动的加速度；非匀变速直线运动的V 一t 图线是曲线，每点的切线方向的斜率表示该点的加速度大小。
h t A 物体的运动情况：
A 物体的运动图像与纵轴截距的含义：
B 物体的运动情况：
B 物体的运动图像斜率的含义：
B 物体的运动图像面积的含义：
试说明以下三个物体做什么运动:
五、考试中常考的两种运动：
自由落体运动：物体只受重力作用所做的初速度为零的运动。
特点：（l）只受重力；（2）初速度为零。
规律：（1）v t=gt；（2）s= 1 gt2；（3）v t2=2gs；（4）s= v t t ；（5）
--==
1
gt ；
2 2
v
2
竖直上抛运动：物体只受重力作用下，初速度竖直向上的运动。
特点：（l）只受重力；（2）初速度不为零，且方向竖直向上。
其规律为：（1）v t=v0－gt，（2）s=v0t －1 gt2 （3）v t2－v 2=－2gh
2 0
几个特征量：最大高度h= v0 2／2g，运动时间t=2v0/g。
两种处理办法：
（1）分段法：上升阶段看做末速度为零，加速度大小为g 的匀减速直线运动，下降阶段为自由落体运动。
（2）整体法：从整体看来，运动的全过程加速度大小恒定且方向与初速度v0方向始终相反，因此可以把竖直上抛运动看作是一个统一的减速直线运动。这
2gH
时取抛出点为坐标原点，初速度 v 0 方向为正方向，则 a=一 g 。上升阶段与下降阶段的特点：
（l ）物体从某点出发上升到最高点的时间与从最高点回落到出发点的时们相等。即 t 上=v 0/g=t 下
所以，从某点抛出后又回到同一点所用的时间为
t=2v 0/g
（2）上升时的初速度 v 0 与落回出发点的速度 V 等值反向，大小均为
；
即
V=V 0=
注意：①以上特点适用于竖直上抛物体的运动过程中的任意一个点所时应的上升下降两阶段，因为从任意一点向上看，物体的运动都是竖直上抛运动，且下降阶段为上升阶段的逆过程。
②以上特点，对于一般的匀减速直线运动都能适用。若能灵活掌握以上特点，可使解题过程大为简化。尤其要注意竖直上抛物体运动的对称性和速度、位移的正负。
2gH
高一物理必修一几种常见的力
一、重力：
重力：由于地球的吸引，而使物体受到的力叫做重力，重力的方向竖直向下。
G=mg
g 随纬度变化的关系：广州g=9.788 武汉g=9.794 上海g=9.794
北京g=9.801 纽约g=9.803 北极地区
g=9.832
规律总结1：g 随纬度增大而。
思考1：同一物体在不同高度的重力的大小相等吗？
规律总结2：g 随高度增大而。（注：如果上升高度不大，则每升1km，g 减少0.03%）
二、万有引力：
万有引力：自然界中任何两个物体都是相互吸引的，引力的大小与两物体的质量的乘积成正比，与两物体间距离的平方成反比。
公式表示
思考2：同一物体在地球表面的不同地方万有引力的大小相等吗？
思考3：比较质量为1 千克的物体所受的重力和万有引力的大小？（地球的赤道半径为6378.2 公里，质量5.9742×1024 kg）
规律总结3：
思考3：为何不同纬度同一物体的重力的大小不相等？
思考4：赤道上质量为1 千克的物体所受的重力、向心力
和万有引力的大小关系如何？
万有引力的两个作用效果为：
1：
2：
三、弹力
弹力：发生形变的物体由于要恢复原状，对与它接触的物体产生力的作用。
1、弹力产生的条件：（1）、接触（2）、发生形变
2、几种常见的弹力的方向：
总结：1、面面接触的弹力：
2、点面接触的弹力：
3、两球面接触的弹力：
3、弹力有无的判断
方法一：根据弹力产生的条件判断
方法二：用假设法判断
4、弹簧的弹力：F=k·x 或△F=k·Δx（胡克定律）
k 是常数，是物体的劲度（倔强）系数
5、弹力突变问题：支持力、压力、绳的弹力可以突变；弹簧的弹力不能突变。
四、摩擦力
1、常见的两种摩擦力：静摩擦力和滑动摩擦力。
2、摩擦力产生的条件：（1）、接触（2）、发生形变（3）有相对运动或有相对运动的趋势。
3、静摩擦力的静止大小：静摩擦力根据外力而变化，但有一个最大值，叫做最大静摩擦力。最大静摩擦力略大于滑动摩擦力，最大静摩擦力的大小与正压力和接触面的粗糙程度有关。
方向：跟接触面相切，跟相对运动趋势方向相反。
计算方法：用平衡条件计算
4、滑动摩擦力：F =μF n （μ为动摩擦因数、F n 为正压力）
5、摩擦力有无的判断：
方法一：根据摩擦力产生的条件判断
方法二：用假设法判断
例、在粗糙水平面上有A、B 两物体，其受力情况如图甲、乙所示，请画出两种情况下A、B 两物体所受力的力的示意图，并求出各力的大小。
高一物理必修一受力分析
一. 受力分析的步骤
①明确研究对象：研究对象可以是某一个物体，也可以是保持相对静止的若干个物体的集合，甚至可能是一个点。
②按顺序进行受力分析，画出受力示意图，标明各力的符号。
③检查画出的每一个力能否找出它的施力物体，防止发生漏力、添力或错力现象。
④检查分析结果能否使研究对象处于题目所给的运动状态。
二、受力分析的方法
整体法：将相互作用的几个物体当做一个整体的受力分析法，由于已经将几个物体作为一个整体，所以不用考虑系统内部几个物体间的相互作用。
隔离法：将研究对象从所在的物理情景中抽取出来，进而分析周围有哪些物体对它有力的作用的分析法。
假设法：在判断某力是否存在时，可先对其作出存在或不存在的假设，然后再就该力存在与不存在对物体运动状态是否产生影响来判断该力是否存在。
三、受力分析技巧：
1、顺序：一重二弹三摩擦，最后看其他
2、准确：不添加、不漏力
3、方法：整体法与隔离法、假设法
4、技巧：先整体再隔离，整体、隔离交替使用；使用隔离法时从受力简单的物体入手。
实战演练：以下各题中所有物体均受力静止或做匀速直线运动，请分析物体所受的力分别有哪些？
例1 例2
例 3.
例4.
例5.
例6.
例7.
例8.
例9.
例10. 例11.
例12. 例13.
例14.
例15.
例17．两三角形物块A、B，在力F 的作用下保持静止，则A、B 间有没有摩擦力？
例18．放在倾斜传送带上质量为M 的物块与传送带保
持静止，求其摩擦力的大小和方向？
例19．如图所示，固定斜面上木块A 与B 的接触面是水平，两木块保持相对静止且沿斜面匀速下滑，则关于木块A 和木块B 的受力个数可能的是( )．A．2 个和4 个B．3 个和4 个
C．4 个和4 个D．2 个和5 个
高一物理必修一力的合成与分解
遵循的原则：平行四边形定则。
力的分解的方法：正交分解
力的分解的原则：按力的实际作用效果的方向分解
力的分解的目的：合成
共线的两个力的合成:
合力范围的确定:
(1)两个共点力的合力范围：|F1－F2|≤F≤F1＋F2，即两个力的大小不变时，其合力随夹角的增大而减小．当两个力反向时，合力最小，为|F1－F2|；当两力同向时，合力最大，为F1＋F2.
(2)三个共点力的合成范围
①最大值：三个力同向时，其合力最大，为F max＝F1＋F2＋F3.
②最小值：以这三个力的大小为边，如果能组成封闭的三角形，则其合力的最小值为零，即F min＝0；如果不能，则合力的最小值的大小等于最大的一个力减去另外两个力和的绝对值，即F min＝F1－|F2＋F3|(F1为三个力中最大的力) ．
不共线的两个力的合成:
平行四边形定则：求两个互成角度的的合力，可以用表示这两个力的线段为邻边作平行四边形，这两个邻边之间的对角线就表示合力的
和方向．
Fx 2＋Fy 2
三角形定则：把两个矢量
，从而求出合矢量的方法．
力的正交分解
(1) 将已知力按互相垂直的两个方向进行分解的方法，正交分解法是高考的
热点．
(2) 分解原则：
以少分解力和容易分解力为原则
(3) 方法：物体受到多个力作用 F 1、F 2、F 3……，求合力 F 时，可把各力沿
相互垂直的 x 轴、y 轴分解．
x 轴上的合力 F x ＝F x 1＋F x 2＋F x 3＋… y 轴上的合力 F y ＝F y 1＋F y 2＋F y 3＋… 合力大小：F ＝ Fy
合力方向：与 x 轴夹角为 θ，则 tan θ＝Fx .
【例 1】．水平地面上有一个质量为 m 的木块，木块与地面间的动摩擦因数为μ，现给木块施加一个与水平方向成角度为 θ 的一个斜向右上方的拉力 F ，使木块沿水平面匀速前进，求 F 的 大小？
【例 2】．现用一个与水平方向成角度为 θ 的一个斜向右上方的推力 F ，将一个质量为 m 的木块压在天花板上，木块与天花板的动摩擦因数为 μ，使木块沿天花板向右匀速前进，求推力 F 的大小？
【例3】．现有一个质量为m 的木块，放在倾角为θ的斜面上，木块与斜面间有摩擦，木块恰好能做匀速直线运动，求动摩擦因数为μ？
【例4】．如图所示，在倾角为α的斜面上，放一质量为m 的小球，小球被竖直的木板挡住，不计摩擦，则球对挡板的压力是( )．
A.mg cos α
B.mg tan α
mg
C.c os α
D.mg
【例 5】．将物体所受重力按力的效果进行分解，下列图中错误的是( )．
【例 6】．在研究共点力合成实验中，得到如图
2－2－2 所示的合力与两力夹角θ 的关系曲线，关于合
力F 的范围及两个分力的大小，下列说法中正确的是( )．
A．2 N≤F≤4 N
B．2 N≤F≤10 N
C．两力大小分别为2 N、8 N
D．两力大小分别为6 N、8 N
受力分析的方法: 整体法与隔离法、假设法
整体法：将相互作用的几个物体当做一个整体的受力分析法，由于已经将几个物体作为一个整体，所以不用考虑系统内部几个物体间的相互作用。
隔离法：将研究对象从所在的物理情景中抽取出来，进而分析周围有哪些物体对它有力的作用的分析法。
假设法：在判断某力是否存在时，可先对其作出存在或不存在的假设，然后再就该力存在与不存在对物体运动状态是否产生影响来判断该力是否存在。
【例7】．如图所示，固定斜面上木块A 与B 的接触面是水平，两木块保持相对静止且沿斜面匀速下滑，则关于木块A 和木块B 的受力个数可能的是( )．
A．2 个和4 个B．3 个和4 个
C．4 个和4 个D．2 个和5 个
方法总结：受力分析的基本思路
【例 8】．（2010·山东理综）如图所示，质量
分别为m1，m2的两个物体通过轻弹簧连接，在力F 的作用下一起沿水平方向
做匀速直线运动(m1在地面上，m2在空中)，力F 与水平方向成θ角．则m1所
受支持力F N和摩擦力F f正确的是( )．
A.F N＝m1g＋m2g－F sin θ
B.F N＝m1g＋m2g－F cos θ
C.F f＝F cos θ
D.F f＝F sin θ
方法总结：共点力作用下物体平衡的一般解题思路
【例 9】．如图所示，固定在竖直平面内的光滑圆环的最高点有一个光滑的小孔，质量为m 的小球套在圆环上，一根细线的下端系着小球，上端穿过小孔用力F 拉住，绳与竖直方向夹角为θ，小球处于静止状态．设小球受
支持力为N，则下列关系正确的是(
)．A．F＝2mgcos
θB．F＝mg cos θ
C．N＝2mg D．N＝2mg cos θ
解决动态平衡问题的常用方法
“动态平衡”是指物体所受的力一部分是变力，是动态力，力的大小和方向均要发生变化，但变化过程中的每一个定态均可视为平衡状态，所以叫动态平衡，这是力平衡问题中的一类难题．解决这类问题的一般思路是：把“动” 化为“静”，“静”中求“动”．例如：“缓慢移动”
【例6】如图所示，竖直杆CB 顶端有光滑轻质滑轮，轻质杆OA 自重不计，可绕O 点自由转动，OA＝OB。当绳缓慢放下，使
∠AOB 由00 逐渐增大到1800 的过程中（不包括00 和