人教版高中一年级物理必修一综合复习及例题精析(全面详细)

人教版高中一年级物理必修一---综合复习及例题精析一.教学内容综合复习及模拟试题（一）二. 基础知识复习（一）力、物体的平衡1. 力的概念：物体间的相互作用理解：（1）任何一个力都有施力者和受力者，力不能离开物体而独立存在；（2）力具有相互性和同时性；（3）一些不直接接触的物体也能产生力；（4）力的作用效果：使物体发生形变或改变物体的运动状态。

例1：关于力的概念说法正确的是（）A. 力是使物体产生形变和改变运动状态的原因B. 一个力必定联系着两个物体，其中每个物体既是受力物体又是施力物体C. 只要两个力的大小相同，它们产生的效果一定相同D. 两个物体相互作用，其相互作用力可以是不同性质的力解析：两个力相同的条件是满足力的二要素，若仅仅大小相等，它们所产生的效果不一定相同。

两个物体间的相互作用力，性质必相同。

故正确答案为AB。

2. 三种常见力考查热点：（1）重力：主要针对其概念和重心，重力是由于地球对物体的吸引而产生的，但它并不是物体与地球之间的万有引力，而是万有引力的一个分力。

重力的作用点——重心，并不是物体上最重的点，而是一个等效合力的作用点，可在物体上，也可在物体外，它的位置是由其几何形状和质量分布共同决定的。

（2）弹力和摩擦力的有无及方向的判定：a. 弹力①对于形变明显的情况，根据形变情况直接判定。

②对于形变不明显的情况，常用“假设法”判定。

基本思路：假设将与研究对象接触的物体解除接触，判断研究对象的运动状态是否发生改变，若运动状态不变，则此处不存在弹力。

b. 摩擦力①由摩擦力的产生条件来判断。

②对于较难直接判定的情况，常用假设法判定：假设没有摩擦力，看两物体会发生怎样的相对运动。

③根据物体的运动状态，用牛顿定律或平衡条件来判断。

注：摩擦力（静摩擦力和滑动摩擦力）的方向，与物体间的相对运动方向或相对运动趋势的方向相反，而与物体的运动方向可能相同，也可能相反。

摩擦力既可能成为物体运动的动力也有可能成为物体运动的阻力。

例2：如图1，球与两面接触并处于静止状态，试分析球与两接触面间有无弹力。

求解。

注：在解决摩擦力大小时，一定要分清是静摩擦力还是滑动摩擦力。

例4：长直木板的上表面的一端放有一铁块，木板此端由水平位置缓慢向上转动（即木板与水平面的夹角变大），另一端不动，如图5。

则铁块受到的摩擦力随角度的变化图象可0数；（3）铁块沿木板下滑，木板倾角α由0α逐渐增大到90°。

利用力的分解、平衡条件及滑动摩擦力的大小Nf F F μ=，分别求出铁块在不同阶段所受的摩擦力大小，最后结合图象进行判断。

① 当木板从水平位置缓慢上转，μαarctan 0≤≤︒时，铁块始终相对木板静止，此阶段铁块必受沿木板向上的静摩擦力，利用平衡条件可求出摩擦力的大小αsin mg F f =，由此关系可以看出，fF 随α角的增大而增大，两者满足正弦关系。

② 当μαarctan 0=时，铁块处于临界状态，此时木板对铁块的静摩擦力达到了最大值fmF ，即为最大静摩擦力。

③ 当︒≤<90arctan αμ，铁块相对木板向下滑动，铁块受到滑动摩擦力作用，根据Nf F F μ=，可求出αμcos mg F f =。

可见随着α的增大，fF 逐渐减小，两者满足余弦关系，当︒=90α时，0=f F 。

通过以上分析可以看出，正确的答案为C 。

3. 力的合成与分解（1）合力与分力的关系：等效替代关系 a. 位置关系：分力分居合力的两侧 b. 大小关系：2121F F F F F +≤≤-合注：合力可能大于、小于或等于每个分力，当然需要一定的条件。

两分力同向时，合力最大；反向时合力最小，当两分力大小一定时，合力大小会随两分力夹角的增大而减小。

例5：作用在同一物体上的下列几组力中，不能使物体做匀速直线运动的是（ ） A. 3N 、4N 、5N B. 2N 、3N 、6N C. 4N 、6N 、9N D. 5N 、6N 、1N 解析：三力中任意一组只要符合21321F F F F F +≤≤-，则三力平衡，物体做匀速直线运动。

选B（方法，例角β论。

以球为研究对象，球所受重力mg 产生的效果有两个：对挡板产生的压力2N F ，其大小等于F 2，对斜面产生的压力1N F ，其大小等于F 1，根据重力产生的效果将重力分解如图，a. 临界问题：某种物理现象变化为另一种物理现象或物体从某种特性变化为另一种特性时，发生质的飞跃的转折状态为临界状态，临界状态也可理解为“恰好出现”或“恰好不出现”某种现象的状态，解决这类问题的关键是抓住“恰好出现”或“恰好不出现”的条件。

b. 例力为5N OA 由于F 2大于OB 能承受的最大拉力，所以在物体重力不断增加时，OA 被拉断前细绳OB 先被拉断。

则假设OB 绳上的拉力刚好达到最大值，处于被拉断的临界状态，根据平衡条件有max 2145sin F F =︒，3145cos F F =︒再选重物为研究对象，由平衡条件得max 3G F =以上AB AC CD DE =，NL L GF AB AC T 1502==AB BC CDCE =，NL L GF ABBC T 2001==BC图11（3）整体法和隔离法：对物体进行受力分析时，常常采用整体法和隔离法，有时整体法与隔离法综合使用。

（二）直线运动1. 几个重要物理量（1）位移与路程位移是描述物体位置变化的物理量，这可以用由始点指向终点的有向线段来表示，是一个矢量，大小是由始点到终点的距离，方向是由始点指向终点，与物体运动的路径无关。

当物体运动的始点与终点重合时位移为零。

路程是描述物体运动轨迹的物理量，是一标量，与物体运动的路径有关。

当物体运动的始点与终点重合时路程不为零。

位移和路程都属于过程量，它们都需要经历一段时间。

当物体做定向直线运动时，位移的大小等于路程；当物体做曲线运动或往返的直线运动时，位移的大小小于路程。

例1：一个电子在匀强磁场中沿半径为R 的圆周运动，转了3圈回到原位置，运动过程中位移的最大值和路程的最大值分别是（ ）A.R π2，R π2B. R 2，R 2C. R 2，R π6D. R π2，R 2 分析与解答：由位移和路程的概念和表示进行确定。

由起点指向终点的有向线段表示位移，其大小为起点到终点的距离，在电子做圆周运动的过程中，离开起点的最远距离就是直径，所以位移的最大值为2R ；运动的路程是指运动轨迹的实际长度，运动了3圈时的路程就是3个圆周长R π6，所以正确的选项为C 。

（2）平均速度与瞬时速度平均速度和瞬时速度都是描述物体做运动时运动快慢的物理量。

平均速度是发生的位移与所用时间之比，即：t sv =。

它能粗略地描述物体在一段时间内运动的快慢（严格地说应为物体位置变化的快慢）；瞬时速度是指物体运动中某时刻或某位置时的速度，它能精确地反映物体在运动中各点处运动的快慢。

平均速度和瞬时速度都是矢量。

平均速度的方向与一段时间内的位移方向相同；瞬时速度的方向就是物体在某点处运动的方向，当物体做曲线运动时就是运动轨迹某点处的切线方向。

在匀速直线运动中，物体在任意时间内的平均速度和任意时刻的瞬时速度都相同，因而只提一个速度就可以了；在变速运动中，物体在各段时间内的平均速度不一定相同，物体在各个时刻的瞬时速度不一定相同，因而必须指明是哪一段时间内的平均速度和哪一时刻的瞬时速度。

在定向直线运动中，平均速度的大小等于物体运动的平均速率，在往返的直线运动或曲线运动中，平均速度的大小并不等于物体运动的平均速率；不论物体做什么运动，瞬时速度的大小总等于瞬时速率。

例2：骑自行车的人沿直线以速度v 行进了三分之二的路程，接着以5m/s 的速度跑完其余的三分之一路程。

若全程的平均速度为3m/s ，则v 的大小为 。

解析：由平均速度的定义式t sv =，即可得出v 。

设总位移为s ，前一段运动所需时间为t 1，后一段运动所需时间为t 2，则v st 321=，5312st =，5313221sv st t t +=+=。

又3==ts v ，解得s m v /5.2=。

（3）速度、速度变化量和加速度 速度、速度变化量和加速度比较说明：（1）速度、速度变化量和加速度在大小上无确定的数量关系也无直接的必然联系，所以不能由一个量的大小来判断另两个量的大小情况，也不能由一个量的大小变化情况来判断另两个的大小变化情况，如速度大的物体其速度变化量和加速度不一定大，加速度大的物体其速度和速度变化量可能很小，速度为零时其加速度不一定为零，加速度增大的物体其速度和速度变化量不一定增大。

当然，当加速度0=a 时，速度v 就保持不变，在任一段时间内速度变化量0=∆v ；当加速度0≠a 时，速度v 就一定变化，在任一段时间内的速度变化量0≠∆v 。

（2）速度、速度变化量和加速度在方向上一般无确定的关系，但在给定的运动中，它们的方向可有一定的关系。

如在加速直线中，速度、速度变化量和加速度三者的方向都相同；在减速直线运动中，速度变化量和加速度的方向相同与速度的方向相反。

例3：关于加速度、速度变化量和速度的关系，下列说法正确的是（ ） A. 速度变化越大，加速度一定越大 B. 速度等于零时，加速度也等于零 C. 速度变化越快，加速度一定越大 D. 加速度减小时，速度也减小解析：加速度是表示物体速度变化快慢的物理量，它等于速度的变化量与所用时间的比值，由它们二者的比值来决定，但与速度的变化量和所需时间无关；速度是表示物体运动快慢的物理量；速度变化量是一段时间内末速度与初速度的矢量差。

它们三者在大小上无直接的必然的联系。

所以，速度变化大时，加速度不一定大，但速度变化越快，加速度越大；速度等于零时，加速度不一定等于零，加速度减小时，速度不一定减小。

正确答案是C 。

例4：下列描述的运动中，可能存在的有（ ）A. 速度变化很大，加速度很小B. 速度变化方向为正，加速度方向为负C. 速度变化越快，加速度越小D. 速度越来越大，加速度越来越小解析：对于一个加速度很小的加速度运动，只要时间取得足够长，速度的变化就可以很大。

由加速度的定义式t va ∆∆=知，加速度表示速度对时间的变化率，表示速度变化快慢，速度变化越快，加速度越大；加速度的方向与速度变化量的方向总相同，速度变化为正方向时，加速度的方向也为正方向。

当物体做加速度逐渐减小的加速运动时，尽管加速度逐渐减小，但加速度方向与速度相同，物体的速度仍在逐渐增大，所以正确选项为AD 。

2. 匀变速直线运动的规律 物体在一条直线上运动，如果在相等的时间内速度的变化相同，这样的运动叫做匀变速直线运动，匀变速运动包括匀加速运动、匀减速直线运动和先匀减速直线运动后反向匀加速直线运动三种类型。

当物体做匀变速直线运动时，由于速度随时间均匀变化，其加速度恒定，基本规律可以用数学关系式来表示。