2021-2022学年高中物理-模块综合提升教案-鲁科版必修1.doc

2021-2022学年高中物理 模块综合提升教案 鲁科版必修1

2021-2022学年高中物理 模块综合提升教案 鲁科版必修1

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模块综合提升

一、运动的描述　匀变速直线运动的研究
1．质点：用来代替物体的有质量的点．它是一种理想化模型．
2．参考系：为了研究物体的运动而选定用来作为参考的物体．参考系可以任意选取，通常以地面或相对于地面不动的物体为参考系来研究物体的运动．
3．坐标系：为了定量地描述物体的位置及位置变化，需要在参考系上建立适当的坐标系．
4．位移表示质点的位置变动，它是质点由初始位置指向末位置的有向线段．
5．平均速度：运动物体的位移和运动所用时间的比值，叫作这段时间内的平均速度，即＝，平均速度是矢量，其方向跟位移的方向相同．
6．瞬时速度：运动物体在某一时刻(或经过某一位置)的速度，叫作瞬时速度．瞬时速度能精确描述物体在某一时刻(或某一位置)的运动快慢．
7．平均速率：路程与时间的比值，一般不等于平均速度的大小．
8．瞬时速率：简称速率，等于瞬时速度的大小，是标量．
9．匀变速直线运动：沿着一条直线，且加速度不变的运动．
10．匀变速直线运动的基本规律： 速度与时间的关系式为v＝v0＋at，位移与时间的关系式为s＝v0t＋at2，位移与速度的关系式为v2－v＝2as．
11．自由落体运动规律
(1)速度公式为v＝gt．
(2)位移公式为s＝gt2．
(3)速度—位移关系式为v2＝2gs．
12．对s­t图象的理解
(1)物理意义：反映了做直线运动的物体位移随时间变化的规律．
(2)图线斜率的意义
①图线上某点切线的斜率大小表示速度的大小．
②图线上某点切线的斜率正负表示速度的方向．
13．对v­t图象的理解
(1)物理意义：反映了做直线运动的物体速度随时间变化的规律．
(2)图线斜率的意义
①图线上某点切线的斜率大小表示物体运动的加速度的大小．
②图线上某点切线的斜率正负表示加速度的方向．
(3)图线与坐标轴围成的“面积”的意义
①图线与坐标轴围成的“面积”表示位移的大小．
②若此面积在时间轴的上方，表示这段时间内的位移方向为正方向；若此面积在时间轴的下方，表示这段时间内的位移方向为负方向．
14．追及与相遇问题的概述：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、相遇和避免碰撞等问题．
15．追及问题的两类情况
(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的速度相等时，两者相距最近．
二、相互作用力与平衡
1．力的概念：物体与物体之间的相互作用．
2．力的作用效果：使物体发生形变；改变物体的运动状态．
3．重力：由于地球的吸引而使物体受到的力，大小为G＝mg，方向总是竖直向下．
4．弹力
(1)定义：发生弹性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．
(2)产生的条件
①两物体相互接触．
②发生弹性形变．
(3)方向：与物体形变方向相反．
5．胡克定律
(1)内容：弹簧的弹力的大小F跟弹簧伸长(或缩短)的长度x成正比．
(2)表达式：F＝kx．
①k是弹簧的劲度系数，单位为N/m；k的大小由弹簧自身性质决定．
②x是弹簧长度的变化量，不是弹簧形变以后的长度．
6．摩擦力
(1)产生：相互接触且发生形变的粗糙物体间，有相对运动或相对运动趋势时，在接触面上所受的阻碍相对运动或相对运动趋势的力．
(2)产生条件
①接触面粗糙．
②接触面间有弹力．
③物体间有相对运动或相对运动趋势．
(3)大小：滑动摩擦力f＝μN，静摩擦力：0<f≤fmax．
(4)方向：与相对运动或相对运动趋势方向相反．
(5)作用效果：阻碍物体间的相对运动或相对运动趋势．
7．合力与分力
(1)定义：如果一个力产生的效果跟几个力共同作用的效果相同，这一个力就叫那几个力的合力，那几个力就叫这个力的分力__．
(2)关系：合力和分力是一种等效替代关系．
8．共点力：作用在物体的同一点，或作用线的延长线交于一点的力．
9．力的运算法则
(1)三角形定则：把两个矢量首尾相连从而求出合矢量的方法．(如图甲所示)

甲　　　　　　　　　乙
(2)平行四边形定则：求互成角度的两个力的合力，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大小和方向．(如图乙所示)
10．力的分解的方法
(1)按力产生的效果进行分解．
(2)正交分解．
11．共点力作用下物体的平衡：
(1)平衡状态：物体处于静止或匀速直线运动的状态．
(2)共点力的平衡条件：F合＝0或者
(3)平衡条件的几条重要推论
①二力平衡：如果物体在两个共点力的作用下处于平衡状态，这两个力必定大小相等，方向相反．
②三力平衡：如果物体在三个共点力的作用下处于平衡状态，其中任意两个力的合力一定与第三个力大小相等，方向相反．
③多力平衡：如果物体受多个力作用处于平衡，其中任何一个力与其余力的合力大小相等，方向相反．
三、力与运动
1．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)意义
①揭示了物体的固有属性：一切物体都有惯性，因此牛顿第一定律又叫惯性定律．
②揭示了力与运动的关系：力不是维持物体运动状态的原因，而是改变物体运动状态的原因，即产生加速度的原因．
2．惯性
(1)定义：物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质．
(2)表现：物体不受外力作用时，其惯性表现在保持静止或匀速直线运动状态；物体受外力作用时其惯性表现在反抗运动状态的改变．
(3)量度：质量是惯性大小的唯一量度，质量大的物体惯性大，质量小的物体惯性小．
3．牛顿第二定律
(1)内容：物体加速度的大小与所受合外力的大小成正比，与物体的质量成反比，加速度的方向与合外力的方向相同．
(2)表达式：F＝ma．
(3)适用范围
①牛顿第二定律只适用于宏观物体(相对于分子、原子等)、低速运动(远小于光速)的情况．
②参考系应为惯性系．
4．牛顿第三定律
(1)内容：两个物体之间的作用力与反作用力总是大小相等，方向相反，作用在一条直线上．
(2)表达式：F＝－F′．
5．两类动力学问题
(1)由受力情况确定物体的运动情况．
(2)由运动情况确定物体的受力情况．
6．解决两类基本问题的思路：以加速度为桥梁，由运动学公式和牛顿第二定律列方程求解．
7．单位制
(1)单位制由基本单位和导出单位共同组成．
(2)力学单位制中的基本单位有米、千克、秒(s)．
(3)导出单位有牛顿、米/秒、米/秒2等．
8．超重和失重
(1)视重：当物体挂在弹簧测力计下或放在水平台秤上时，弹簧测力计或台秤的示数称为视重。
(2)超重：物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)大于物体所受重力的现象。
(3)失重：物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)小于物体所受重力的现象。
(4)完全失重：物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)等于零的现象．

1．研究物体的运动时，只能选择静止的物体作为参考系． (×)
提示：参考系的选取是任意的．
2．研究花样游泳运动员的动作时，不能把运动员看作质点． (√)
3．电台报时说“现在是北京时间8点整”，这里的“8点整”实际上指的是时刻． (√)
4．子弹击中目标的速度属于瞬时速度． (√)
5．物体的速度很大，加速度不可能为零． (×)
提示：物体速度很大且保持不变，则加速度为零．
6．甲的加速度a甲＝2 m/s2，乙的加速度a乙＝－2 m/s2，a甲＞a乙． (×)
提示：矢量的负号表示的是方向，与大小无关．
7．匀变速直线运动是加速度均匀变化的直线运动． (×)
提示：匀变速直线运动的加速度是保持不变的．
8．匀变速直线运动的位移是均匀增加的． (×)
提示：匀变速直线运动的位移与时间是二次函数关系．
9．在匀变速直线运动中，中间时刻的速度一定小于该段时间内位移中点的速度． (√)
10．物体从某高度由静止下落一定做自由落体运动． (×)
提示：自由落体运动必须满足由静止下落且只受重力作用．
11．无论是s­t图象还是v­t图象都只能描述直线运动． (√)
12．v­t图象中两条图线的交点表示两个物体相遇． (×)
提示：v­t图象中两条图线的交点表示的是该时刻二者瞬时速度相等．
13．两个物体在追及过程中，物体之间的距离总是逐渐减小． (×)
提示：追及过程中只有后者速度大于前者速度时，物体之间的距离才是逐渐减小的．
14．物体所受弹力的方向与自身形变的方向相同． (√)
15．轻绳、轻杆的弹力方向一定沿绳、杆的方向． (×)
提示：轻杆上的弹力方向不一定沿杆．
16．运动的物体不可能受到静摩擦力的作用． (×)
提示：静摩擦力产生于两个存在相对运动趋势的接触物体之间，与物体是否运动无关．
17．合力与分力是等效替代的关系． (√)
18．互成角度的两个力的合力与分力间一定构成封闭的三角形． (√)
19．物体沿光滑斜面下滑时，受到重力、支持力和下滑力的作用． (×)
提示：物体不受到下滑力的作用，其仅仅是重力产生的效果．
20．若三个力F1、F2、F3平衡，若将F1转动90°时，三个力的合力大小为F1． (√)
21．物体不受外力时一定处于静止状态． (×)
提示：平衡状态包括静止状态和匀速直线运动状态．
22．两个大小相等、方向相反、作用在同一直线上的力一定是相互作用力． (×)
提示：两个大小相等、方向相反、作用在同一直线上的力也可能是一对平衡力．
23．人走在松软土地上下陷时，人对地面的压力大于地面对人的支持力． (×)
提示：作用力与反作用力总是大小相等的．
24．对静止在光滑水平面上的物体施加一个水平力，当力刚作用瞬间，物体立即获得加速度． (√)
25．物理公式不仅确定了物理量之间的数量关系，同时也确定了物理量间的单位关系． (√)
26．减速上升的升降机内的物体，物体对地板的压力大于重力． (×)
提示：减速上升时物体处于失重状态，物体对地板的压力小于重力．
27．加速度大小等于g的物体处于完全失重状态． (×)
提示：完全失重状态须满足加速度大小等于g，方向竖直向下．
28．物体处于超重或失重状态，完全由物体加速度的方向决定，与速度方向无关． (√)
29．整体法和隔离法是指选取研究对象的方法． (√)
30．求解物体间的相互作用力应采用隔离法． (√)

1．甲、乙两汽车在一平直公路上同向行驶．在t＝0到t＝t1的时间内，它们的v ­t图象如图所示．在这段时间内(　　)

A．汽车甲的平均速度比乙的大
B．汽车乙的平均速度等于
C．甲、乙两汽车的位移相同
D．汽车甲的加速度大小逐渐减小，汽车乙的加速度大小逐渐增大
A　[根据v­t图象及其意义解题．根据v­t图象下方的面积表示位移，可以看出汽车甲的位移x甲大于汽车乙的位移x乙，选项C错误；根据v＝得，汽车甲的平均速度v甲大于汽车乙的平均速度v乙，选项A正确；汽车乙的位移x乙小于初速度为v2、末速度为v1的匀减速直线运动的位移x，即汽车乙的平均速度小于，选项B错误；根据v­t图象的斜率反映了加速度的大小，因此汽车甲、乙的加速度大小都逐渐减小，选项D错误．]
2．如图所示，悬挂甲物体的细线拴牢在一不可伸长的轻质细绳上O点处；绳的一端固定在墙上，另一端通过光滑定滑轮与物体乙相连．甲、乙两物体质量相等．系统平衡时，O点两侧绳与竖直方向的夹角分别为α和β．若α＝70°，则β等于(　　)

A．45°　　　　B．55°　　　　C．60°　　　　D．70°
B　[取O点为研究对象，在三力的作用下处于平衡状态，对其受力分析如图所示，根据几何关系可得β＝55°．]

3．矢量发动机是喷口可向不同方向偏转以产生不同方向推力的一种发动机．当歼20隐形战斗机以速度v斜向上飞行时，其矢量发动机的喷口如图所示．已知飞机受到重力G、发动机推力F1、与速度方向垂直的升力F2和与速度方向相反的空气阻力Ff．下列受力分析示意图可能正确的是(　　)

A　　　　　　　　B

C　　　　　　　　D
A　[由题意可知所受重力G竖直向下，空气阻力Ff与速度方向相反，升力F2与速度方向垂直，发动机推力F1的方向沿喷口的反方向，对比图中选项可知只有A选项符合题意．故选A．]
4．如图所示，一轻质光滑定滑轮固定在倾斜木板上，质量分别为m和2m的物块A、B，通过不可伸长的轻绳跨过滑轮连接，A、B间的接触面和轻绳均与木板平行．A与B间、B与木板间的动摩擦因数均为μ，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力．当木板与水平面的夹角为45°时，物块A、B刚好要滑动，则μ的值为(　　)

A． B． C． D．
C　[根据题述，物块A、B刚要滑动，可知A、B之间的摩擦力fAB＝μmgcos 45°，B与木板之间的摩擦力f＝μ·3mgcos 45°．隔离A分析受力，由平衡条件可得轻绳中拉力F＝fAB＋mgsin 45°．对AB整体，由平衡条件：2F＝3mgsin 45°－f，联立解得：μ＝，选项C正确．]
5．中欧班列在欧亚大陆开辟了“生命之路”，为国际抗疫贡献了中国力量．某运送防疫物资的班列由40节质量相等的车厢组成，在车头牵引下，列车沿平直轨道匀加速行驶时，第2节对第3节车厢的牵引力为F．若每节车厢所受摩擦力、空气阻力均相等，则倒数第3节对倒数第2节车厢的牵引力为(　　)
A．F B． C． D．
C　[根据题意可知第2节车厢对第3节车厢的牵引力为F，因为每节车厢质量相等，阻力相同，故第2节对第3节车厢根据牛顿第二定律有F－38f＝38ma，设倒数第3节车厢对倒数第2节车厢的牵引力为F1，则根据牛顿第二定律有F1－2f＝2ma，联立解得F1＝．故选C．]
6．一质量为m的乘客乘坐竖直电梯下楼，其位移s与时间t的关系图像如图所示．乘客所受支持力的大小用FN表示，速度大小用v表示．重力加速度大小为g．以下判断正确的是(　　)

A．0～t1时间内，v增大，FN＞mg
B．t1～t2时间内，v减小，FN＜mg
C．t2～t3时间内，v增大，FN＜mg
D．t2～t3时间内，v减小，FN＞mg
D　[根据位移—时间图像的斜率表示速度可知，0～t1时间内，图像斜率增大，速度v增大，加速度方向向下，由牛顿运动定律可知乘客处于失重状态，所受的支持力FN<mg，选项A错误；t1～t2时间内，图像斜率不变，速度v不变，加速度为零，乘客所受的支持力FN＝mg，选项B错误；t2～t3时间内，图像斜率减小，速度v减小，加速度方向向上，由牛顿运动定律可知乘客处于超重状态，所受的支持力FN>mg，选项C错误，D正确．]
7．为提高冰球运动员的加速能力，教练员在冰面上与起跑线相距s0和s1(s1＜s0)处分别放置一个挡板和一面小旗，如图所示．训练时，让运动员和冰球都位于起跑线上，教练员将冰球以速度v0击出，使冰球在冰面上沿垂直于起跑线的方向滑向挡板；冰球被击出的同时，运动员垂直于起跑线从静止出发滑向小旗．训练要求当冰球到达挡板时，运动员至少到达小旗处．假定运动员在滑行过程中做匀加速运动，冰球到达挡板时的速度为v1．重力加速度大小为g．求：

(1)冰球与冰面之间的动摩擦因数；
(2)满足训练要求的运动员的最小加速度．
解析：(1)设冰球的质量为m，冰球与冰面之间的动摩擦因数为μ，
由运动学公式得v－v＝－2as0．
由牛顿第二定律得μmg＝ma ①
解得μ＝． ②
(2)冰球到达挡板时，满足训练要求的运动员中，刚好到达小旗处的运动员的加速度最小．设这种情况下，冰球和运动员的加速度大小分别为a1和a2，所用的时间为t．由运动学公式得
v－v＝2a1s0 ③
v0－v1＝a1t ④
s1＝a2t2 ⑤
联立③④⑤式得
a2＝． ⑥
答案：(1)　(2)