高一物理必修一筆記整理
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高一物理必修一筆記
一、運動學的基本概念
1、參考系： 運動是絕對的，靜止是相對的。一個物體是運動的還是靜止的，都是相對于參考系在而言的。通常以地面為參考系。
2、質點：
(1)定義：用來代替物體的有質量的點。質點是一種理想化的模型，是科學的抽象。
(2)物體可看做質點的條件：研究物體的運動時，物體的大小和形狀對研究結果的影響可以忽略。且物體能否看成質點，要具體問題具體分析。
(3)物體可被看做質點的幾種情況:
①平動的物體通常可視為質點。
②有轉動但相對平動而言可以忽略時，也可以把物體視為質點。
③同一物體，有時可看成質點，有時不能.當物體本身的大小對所研究問題的影響不能忽略時，不能把物體看做質點，反之，則可以。
【注】質點并不是質量很小的點，要區別于幾何學中的“點”。
3、時間和時刻：
時刻是指某一瞬間，用時間軸上的一個點來表示，它與狀態量相對應;時間是指起始時刻到終止時刻之間的間隔，用時間軸上的一段線段來表示，它與過程量相對應。
4、位移和路程：
位移用來描述質點位置的變化，是質點的由初位置指向末位置的有向線段，是矢量;
路程是質點運動軌跡的長度，是標量。
5、速度：
用來描述質點運動快慢和方向的物理量，是矢量。
(1)平均速度：是位移與通過這段位移所用時間的比值，其定義式為，方向與位移的方向相同。平均速度對變速運動只能作粗略的描述。
(2)瞬時速度：是質點在某一時刻或通過某一位置的速度，瞬時速度簡稱速度，它可以精確變速運動。瞬時速度的大小簡稱速率，它是一個標量。
6、加速度：用量描述速度變化快慢的的物理量，其定義式為。
加速度是矢量，其方向與速度的變化量方向相同(注意與速度的方向沒有關系)，大小由兩個因素決定。
補充：速度與加速度的關系
1、速度與加速度沒有必然的關系，即：
(1)速度大，加速度不一定也大;
(2)加速度大，速度不一定也大;
(3)速度為零，加速度不一定也為零;
(4)加速度為零，速度不一定也為零。
2、當加速度a與速度V方向的關系確定時，則有：
(1)若a 與V方向相同時，不管a如何變化，V都增大。
(2)若a 與V方向相反時，不管a如何變化，V都減小。
二、勻變速直線運動的規律及其應用：
1、定義：在任意相等的時間內速度的變化都相等的直線運動。
2、勻變速直線運動的基本規律，可由下面四個基本關系式表示：
(1)速度公式
(2)位移公式
(3)速度與位移式
(4)平均速度公式
3、幾個常用的推論：
(1)任意兩個連續相等的時間T內的位移之差為恒量
△x=x2-x1=x3-x2=……=xn-xn-1=aT2
(2)某段時間內時間中點瞬時速度等于這段時間內的平均速度，。
(3)一段位移內位移中點的瞬時速度v中與這段位移初速度v0和末速度vt的關系為。
4、初速度為零的勻加速直線運動的比例式(2)初速度為零的勻變速直線運動中的幾個重要結論：
①1T末，2T末，3T末……瞬時速度之比為：
v1∶v2∶v3∶……∶vn=1∶2∶3∶……∶n
②第一個T內，第二個T內，第三個T內……第n個T內的位移之比為：
x1∶x2∶x3∶……∶xn=1∶3∶5∶……∶(2n-1)
③1T內，2T內，3T內……位移之比為：
xⅠ∶xⅡ∶xⅢ∶……∶xN=1∶4∶9∶……∶n2
④通過連續相等的位移所用時間之比為：
t1∶t2∶t3∶……∶tn=
三、自由落體運動，豎直上拋運動
1、自由落體運動：只在重力作用下由靜止開始的下落運動，因為忽略了空氣的阻力，所以是一種理想的運動，是初速度為零、加速度為g的勻加速直線運動。
2、自由落體運動規律：
①速度公式：
②位移公式：
③速度—位移公式：
④下落到地面所需時間：
3、豎直上拋運動：
可以看作是初速度為v0，加速度方向與v0方向相反，大小等于的g的勻減速直線運動，可以把它分為向上和向下兩個過程來處理。
(1)豎直上拋運動規律
①速度公式：
②位移公式：
③速度—位移公式：
兩個推論：
上升到最高點所用時間：
上升的最大高度：
(2)豎直上拋運動的對稱性
如下圖，物體以初速度v0豎直上拋， A、B為途中的任意兩點，C為最高點，則：
(1)時間對稱性
物體上升過程中從A→C所用時間tAC和下降過程中從C→A所用時間tCA相等，同理tAB=tBA。
(2)速度對稱性
物體上升過程經過A點的速度與下降過程經過A點的速度大小相等。
【注】在豎直上拋運動中，當物體經過拋出點上方某一位置時，可能處于上升階段，也可能處于下降階段，因此這類問題可能造成時間多解或者速度多解。
四、運動的圖象，運動的相遇和追及問題
1、圖象：
(1)x—t圖象
①物理意義：反映了做直線運動的物體的位移隨時間變化的規律。
②表示物體處于靜止狀態
③圖線斜率的意義：
圖線上某點切線的斜率的大小表示物體速度的大小;
圖線上某點切線的斜率的正負表示物體方向。
④兩種特殊的x-t圖象
勻速直線運動的x-t圖象是一條過原點的直線;
若x-t圖象是一條平行于時間軸的直線，則表示物體處于靜止狀態。
(2)v—t圖象
①物理意義：反映了做直線運動的物體的速度隨時間變化的規律。
②圖線斜率的意義：
a. 圖線上某點切線的斜率的大小表示物體運動的加速度的大小
b. 圖線上某點切線的斜率的正負表示加速度的方向
③圖象與坐標軸圍成的“面積”的意義：
a. 圖象與坐標軸圍成的面積的數值表示相應時間內的位移的大小。
b. 若此面積在時間軸的上方，表示這段時間內的位移方向為正方向;若此面積在時間軸的下方，表示這段時間內的位移方向為負方向。
③常見的兩種圖象形式：
a. 勻速直線運動的v-t圖象是與橫軸平行的直線
b. 勻變速直線運動的v-t圖象是一條傾斜的直線
2、相遇和追及問題：
這類問題的關鍵是兩物體在運動過程中，速度關系和位移關系，要注意尋找問題中隱含的臨界條件，通常有兩種情況：
(1)物體A追上物體B：開始時，兩個物體相距x0，則A追上B時必有,且。
(2)物體A追趕物體B：開始時，兩個物體相距x0，要使A與B不相撞，則有
易錯現象：
1、混淆x—t圖象和v-t圖象，不能區分它們的物理意義
2、不能正確計算圖線的斜率、面積
3、在處理汽車剎車、飛機降落等實際問題時注意，汽車、飛機停止后不會后退
五、力 重力 彈力 摩擦力
1、力：
力是物體之間的相互作用，有力必有施力物體和受力物體。力的大小、方向、作用點叫力的三要素。用一條有向線段把力的三要素表示出來的方法叫力的圖示。
按照力命名的依據不同，可以把力分為：
①按性質命名的力(例如：重力、彈力、摩擦力、分子力、電磁力等。)
②按效果命名的力(例如：拉力、壓力、支持力、動力、阻力等)。
力的作用效果：
①形變;
②改變運動狀態.
2、重力：
由于地球的吸引而使物體受到的力。重力的大小G=mg，方向豎直向下。作用點叫物體的重心;重心的位置與物體的質量分布和形狀有關。質量均勻分布，形狀規則的物體的重心在其幾何中心處。薄板類物體的重心可用懸掛法確定。
注意：重力是萬有引力的一個分力，另一個分力提供物體隨地球自轉所需的向心力，在兩極處重力等于萬有引力。由于重力遠大于向心力，一般情況下近似認為重力等于萬有引力。
3、彈力：
(1)內容：發生形變的物體，由于要恢復原狀，會對跟它接觸的且使其發生形變的物體產生力的作用，這種力叫彈力。
(2)條件：①接觸;②形變。但物體的形變不能超過彈性限度。
(3)彈力的方向和產生彈力的那個形變方向相反。(平面接觸面間產生的彈力，其方向垂直于接觸面;曲面接觸面間產生的彈力，其方向垂直于過研究點的曲面的切面;點面接觸處產生的彈力，其方向垂直于面、繩子產生的彈力的方向沿繩子所在的直線。)
(4)大小：
①彈簧的彈力大小由F=kx計算
②一般情況彈力的大小與物體同時所受的其他力及物體的運動狀態有關，應結合平衡條件或牛頓定律確定
4、摩擦力：
(1)摩擦力產生的條件：接觸面粗糙、有彈力作用、有相對運動(或相對運動趨勢)，三者缺一不可
(2)摩擦力的方向：跟接觸面相切，與相對運動或相對運動趨勢方向相反，但注意摩擦力的方向和物體運動方向可能相同，也可能相反，還可能成任意角度。
(3)摩擦力的大小：
① 滑動摩擦力：
說明：
a. FN為接觸面間的彈力，可以大于G;也可以等于G;也可以小于G
b. 為滑動摩擦系數，只與接觸面材料和粗糙程度有關，與接觸面積大小、接觸面相對運動快慢以及正壓力FN無關。
② 靜摩擦：由物體的平衡條件或牛頓第二定律求解,與正壓力無關。
大小范圍0
靜摩擦力的具體數值可用以下方法來計算：一是根據平衡條件，二是根據牛頓第二定律求出合力，然后通過受力分析確定。
(4)注意事項：
a. 摩擦力可以與運動方向相同，也可以與運動方向相反，還可以與運動方向成一定夾角。
b. 摩擦力可以作正功，也可以作負功，還可以不作功。
c. 摩擦力的方向與物體間相對運動的方向或相對運動趨勢的方向相反。
d. 靜止的物體可以受滑動摩擦力的作用，運動的物體可以受靜摩擦力的作用。
易錯現象:
1. 不會確定系統的重心位置
2. 沒有掌握彈力、摩擦力有無的判定方法
3. 靜摩擦力方向的確定錯誤
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