2025年上海高二物理学业水平考试合格性知识点梳理直线运动和力.doc

上海高二物理学业水平考试（合格性）知识点梳理第一讲 运动和力（1）【知识与技能】【知识点1】1.质点：不考虑物体的形状和大小，把物体看作是一种有质量的点。它是运动物体的理想化模型。注意：质量不可忽视。哪些状况可以看做质点：1)运动物体上各点的运动状况都相似，那么它任何一点的运动都可以代表整个物体的运动。2)物体之间的距离远远不小于物体自身的大小，即可忽视形状和大小，而看做质点。(例如：研究地球绕太阳公转时即可当作质点，而研究地球自转时就不能当作质点)例题1、一般状况下，正在进行下列哪个项目比赛的运动员可视为质点? （ ）A马拉松赛跑 B击剑 C拳击 D自由体操 2在研究质点的运动时，下列物体可当做质点处理的是 （ ）A一端固定并可绕该端转动的木杆 B研究乒乓球旋转时，可把它看为质点C研究在平衡木上做动作的体操运动员 D计算从上海开往北京的火车的运行时间2.位移和旅程:从初位置指向末位置的有向线段，矢量.旅程是物体运动轨迹的长度，是标量。 旅程和位移是完全不一样的概念，仅就大小而言，一般状况下位移的大小不不小于旅程，只有在单方向的直线运动中，位移的大小才等于旅程. 例题1：皮球从3m高处自由落下，被水平地面竖直弹回，在距地面1m高处被接住，则皮球通过的旅程和位移的大小分别是()A4m、4mB3m,1mC3m、2mD4m、2m2.由天津去上海，可以乘火车，也可以乘轮船，如右图，曲线ACB和虚线ADB分别表达天津到上海的铁路线和海上路线，线段AB表达天津到上海的直线距离，则下列说法中对的的是（ ）A乘火车通过的旅程等于位移的大小 B乘轮船通过的旅程等于位移的大小C乘火车与轮船通过的位移不相等D乘火车与轮船通过的位移相等3.速度和速率 平均速度:位移与时间之比，是对变速运动的粗略描述。而平均速率:旅程和所用时间的比值。v=s/t。在一般变速运动中平均速度的大小不一定等于平均速率，只有在单方向的直线运动，两者才相等. 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，瞬时速度是对变速运动的精确描述.例题1有关速度，下列说法对的的是（ ）A汽车速度计上显示70km/h，指的是平均速度B高速公路上的限速为120km/h，指的是平均速度C子弹以900m/s的速度从枪口射出，指的是平均速度D火车从上海到北京的速度约为120km/h，指的是平均速度 2.有关速度公式说法对的的是（ ）A、物体通过的旅程越大，物体的速度越大； B、物体运动的时间越大，速度越小；C、物体速度越大，则物体运动越快； D、物体的速度越小，通过的旅程一定越小。4.加速度（1）加速度是描述速度变化快慢的物理量，矢量。加速度又叫速度变化率. （2）定义:速度的变化v跟所用时间t的比值， ，比值定义法。（3）方向:与速度变化v的方向一致.但不一定与v的方向一致. 注意加速度与速度无关.只要速度在变化，无论速度大小，均有加速度;只要速度不变化（匀速），无论速度多大，加速度总是零;只要速度变化快，无论速度是大、是小或是零，物体加速度就大. 例题：1有关加速度和速度的关系，下列说法中对的的是（ ）A速度大，加速度一定大 ，速度0，加速度也为0 ；B速度变化率越大，加速度一定大C速度变化量越大，加速度一定越大 D速度的方向和加速度的方向相似2.有关加速度，下列说法中对的的是( )(A)-10m/s2比+2ms2小； (B)加速度不停增大时，速度也一定不停增大；(C)速度均匀增大时，加速度也均匀增大； (D)速度不停增大时，加速度也也许不停减小.5.匀速直线运动 （1）定义:在任意相等的时间内位移相等的直线运动叫做匀速直线运动. （2）特点:a=0，v=恒量. （3）位移公式:s=vt. 6. 匀变速直线运动（1）定义:在任意相等的时间内速度的变化相等的直线运动叫匀变速直线运动. （2）特点:a=恒量 （3）公式： 速度公式：v=v0+at 位移公式：s=v0t+at2 速度位移公式：vt2-v02=2as 平均速度以上各式均为矢量式，应用时应规定正方向，然后把矢量化为代数量求解，一般选初速度方向为正方向，但凡跟正方向一致的取“+”值，跟正方向相反的取“-”值. 例题1、一辆汽车由静止出发，先以1 m/s2的加速度做匀加速直线运动，则10s末汽车速度为 _ m/s，10s内汽车通过的位移为_m.2.下列说法中也许不是匀速直线运动的是( )(A)相等时间内发生的位移相等的运动； (B)加速度为零的运动；(C)速度大小不变的运动； (D)任意时间的平均速度都相等的运动.3.作匀变速直线运动的质点，在任何相等的时间内，它的（ ）（A）平均速度相等； （B）速度变化相等；（C）加速度的变化相等； （D）通过的位移一定相似.7.初速度为0的匀加速直线运动的几种比例关系的应用：（一）时间持续等分1）在T 、2T、3TnT内的位移之比为12：22：32：n2；2）在第1个T内、第 2个T内、第3个T内第N个T内的位移之比为1：3：5：(2N-1)；3）在T末 、2T末、3T末nT末的速度之比为1：2：3：n；（二）位移持续等分1）在第1个S内、第2个S内、第3个S内第n个S内的时间之比为1： ：（ ：；8.重要结论 （1） 匀变速直线运动的质点，在任意两个持续相等的时间T内的位移差值是恒量，即S=Si+l -Si=aT2 =恒量 （2） 匀变速直线运动的质点，在某段时间内的中间时刻的瞬时速度，等于这段时间内的平均速度，即：（3）匀变速直线运动的质点，在某段位移中点的瞬时速度（4）无论匀加速还是匀减速直线运动，都是9.匀减速直线运动至停止：可等效认为反方向初速为零的匀加速直线运动。注意“刹车陷井”假时间问题：先考虑减速至停的时间。 例1. 以18m/s的速度前行的汽车刹车时加速度为6m/s 求6s内的位移10.自由落体运动 （1）条件:初速度为零，只受重力作用. （2）性质:是一种初速为零的匀加速直线运动，a=g. （3）公式: 例1.一种物体做自由落体运动，取g=10m/s2，则 ( )A.物体2s末的速度为20m/s B.物体2s末的速度为10m/sC.物体2s内下落的高度是40m D.物体2s内下落的高度是20m2.同一地点的两个物体从同一高度同步开始做自由落体运动，那么（ ）A质量大的物体先抵达地面 B密度大的物体先抵达地面C体积大的物体先抵达地面 D两个物体同步抵达地面3下列有关自由落体运动的说法中对的的是（ ）A物体沿竖直方向下落的运动是自由落体运动B物体初速度为零、加速度为9.8m/s2的运动是自由落体运动C物体只在重力作用下从静止开始下落的运动是自由落体运动D物体在重力作用下的运动是自由落体运动11.运动图像 （1）位移图像（s-t图像）:图像上一点切线的斜率表达该时刻所对应速度；图像是直线表达物体做匀速直线运动，图像是曲线则表达物体做变速运动；图像与横轴交叉，表达物体从参照点的一边运动到另一边. （2）速度图像（v-t图像）:在速度图像中，可以读出物体在任何时刻的速度； 在速度图像中，物体在一段时间内的位移大小等于物体的速度图像与这段时间轴所围面积的值. 在速度图像中，物体在任意时刻的加速度就是速度图像上所对应的点的切线的斜率. 图线与横轴交叉，表达物体运动的速度反向. 图线是直线表达物体做匀变速直线运动或匀速直线运动;图线是曲线表达物体做变加速运动.例1.下列各图各描写了物体做何运动？ s v v v v 2.在图2-2的四个速度图象中，有一种是表达物体做匀速直线运动的速度图象。这个图象是 ( )CvtODvtOBvtOAvtO图2-23.某质点做变速直线运动，其速度时间的变化规律如图所示，则该质点做_ _ 直线运动，初速度大小为_ m/s,加速度大小为_ _ m/s2。v/m/s048121620102030t/sv/m/s0102030405012345t/sv/m/s048121620102030t/sv/m/s0102030405012345t/sv/m/s048121620102030t/sv/m/s0102030405012345t/sv/m/s048121620102030t/sv/m/s0102030405012345t/s【巩固练习】1.有关位移，下述说法中对的的是( )(A)直线运动中位移的大小必和旅程相等；(B)若质点从某点出发后又回到该点，不管怎么走位移都为零；(C)质点做不变化方向的直线运动时，位移和旅程完全相似；（D)两次运动的旅程相似时位移也必相似.2.有关质点的描述，下列说法中对的的是（ ）（A）质量很小的物体可看作为质点；（B）体积很小的物体可看作为质点；（C）在两个都市间来回的公共汽车可看作为质点；（D）研究乒乓球旋转时，可把它看为质点。3.有关平均速度，下述说法中对的的是()(A)某运动物体第3s末的平均速度大小为5ms；(B)某段时间的平均速度为5ms，该时间里物体每秒内位移不一定都是5m；(C)某段运动的平均速度都等于该段运动的初速和末速之和的二分之一；(D)汽车司机前面速度计上指示的数值是平均速度.4.跳伞运动员从悬停在空中的直升飞机上由静止开始下落，已知运动员在打开降落伞之前做自由落体运动，打开降落伞之后即做匀速直线运动，则如图所示的描述运动员下落速度随时间变化的v-t图像中，对的的是（ ）A B C Dvt0vt0 vt0vt05、如下有关自由落体运动下列说法对的的是（ ）（A）物体竖直向下的运动就是自由落体运动；（B）加速度等于重力加速度的运动就是自由落体运动；（C）在自由落体运动过程中,不一样质量的物体速度变化的规律相似；（D）物体做自由落体运动，受力状况与质量无关。6.车在两车站间沿直线行驶时，从甲站出发，先以速度v匀速行驶了全程的二分之一，接着匀减速行驶后二分之一旅程，抵达乙车站时速度恰好为零，则汽车在全程中运动的平均速度是( )(A)v3； (B)v/2； (C)2v3；(D)3v2.Ostt1甲乙7.甲、乙两物体同步从原点出发沿同一直线运动，它们的st图像如图所示，则在t1时刻（ ）（A）它们的速度相似，甲在乙的前方；（B）它们的速度相似，乙在甲的前方；（C）它们的位置相似，甲的速度不小于乙；（D）它们的位置相似，乙的速度不小于甲。8.质点从静止开始作匀变速直线运动，4s内的位移是8m，由此可知（ ）（A）质点在第4s内的位移是4m； （B）质点在第5s内的位移是4m；（C）质点在第4s内的位移是16m； （D）质点在第4、第5两秒内的位移是8m。【知识点2】1.力是物体对物体的作用，是物体发生形变和变化物体的运动状态（即产生加速度）的原因，力是矢量。2.重力 1）重力是由于地球对物体的吸引而产生的.注意：重力是由于地球的吸引而产生，但不能说重力就是地球的吸引力，重力是万有引力的一种分力.但在地球表面附近，可以认为重力近似等于万有引力2）*重力的大小:地球表面G=mg，离地面高h处G=mg，其中g=R/（R+h）2g 3）重力的方向:竖直向下（不一定指向地心）。4）重心:物体的各部分所受重力合力的作用点，物体的重心不一定在物体上.例1.有关重力的方向，下列说法中对的的是 ( )A.重力的方向总是向下的B.重力的方向总是垂直向下的C.重力的方向总是竖直向下的D.重力的方向总是跟支持重物的支持面垂直的2.1971年7月26号发射的阿波罗-15号飞船初次把一辆月球车送上月球，美国宇航员斯特驾驶月球车行驶28Km，并做了一种落体试验：在月球上的同一高度同步释放羽毛和铁锤，出现的现象是（月球上是真空）（ ）（A）羽毛先落地，铁锤后落地 （B）铁锤先落地，羽毛后落地（C）铁锤和羽毛都做自由落体运动，其加速度都为重力加速度9.8m/s2（D）铁锤和羽毛都做自由落体运动，同步落地3.弹力 1）产生原因:由于发生弹性形变的物体有恢复形变的趋势而产生的. 2）产生条件:直接接触;有弹性形变. 3）弹力的方向:与物体形变的方向相反，弹力的受力物体是引起形变的物体，施力物体是发生形变的物体.在点面接触的状况下，垂直于面;在两个曲面接触（相称于点接触）的状况下，垂直于过接触点的公切面. 绳的拉力方向总是沿绳且指向绳收缩的方向，且一根轻绳上张力大小到处相等. 轻杆既可产生压力，又可产生拉力，且方向不一定沿杆. 4） 弹力的大小:一般状况下应根据物体的运动状态，运用平衡条件或牛顿定律来求解.*弹簧弹力可由胡克定律来求解. 胡克定律:在弹性程度内，弹簧弹力的大小和弹簧的形变量成正比，即F=kx,k为弹簧的劲度系数，它只与弹簧自身原因有关，x为形变量，单位是N/m. 例1.如图所示的四种状况下，a、b两物体间一定有弹力作用的状况是图（ ）。 （A） ； （B）； （C）； （D）。2.下列有关物体受外力及形变的说法对的的是：（ ）（A）有力作用在物体上，物体一定形变，撤去此力形变一定完全消失（B）没有力作用在物体上,物体也也许发生形变（C）力作用在硬物体上,物体不形变;力作用在软物体上,物体才形变（D）物体受外力作用发生形变,外力撤去,形变不一定完全消失3.有关弹力，下列说法对的的是（ ）（A） 互相接触的物体间一定有弹力 （B） 只有发生形变的物体，才会对和它接触的物体产生弹力（C） 弹簧的弹力与弹簧的长度成正比 （D） 有弹簧作用的物体才受弹力4.摩擦力 1）产生的条件:互相接触的物体间存在压力; 接触面不光滑;接触的物体之间有相对运动（滑动摩擦力）或相对运动的趋势（静摩擦力），这三点缺一不可. 2）摩擦力的方向：沿接触面切线方向，与物体相对运动或相对运动趋势的方向相反，与物体运动的方向可以相似也可以相反. 3）判断静摩擦力方向的措施: 假设法:首先假设两物体接触面光滑，这时若两物体不发生相对运动，则阐明它们本来没有相对运动趋势，也没有静摩擦力;若两物体发生相对运动，则阐明它们本来有相对运动趋势，并且本来相对运动趋势的方向跟假设接触面光滑时相对运动的方向相似.然后根据静摩擦力的方向跟物体相对运动趋势的方向相反确定静摩擦力方向. 平衡法:根据二力平衡条件可以判断静摩擦力的方向. 4）大小:先判明是何种摩擦力，然后再根据各自的规律去分析求解.滑动摩擦力大小:运用公式f=F N 进行计算，其中FN 是物体的正压力，不一定等于物体的重力，甚至也许和重力无关.或者根据物体的运动状态，运用平衡条件或牛顿定律来求 图静摩擦力大小:静摩擦力大小可在0与f max 之间变化，一般应根据物体的运动状态由平衡条件或牛顿定律来求解. 例1.如图所示，放在水平面上的物块，同步受到两个方向相反的水平力F1=6N，F2=2N，处在静止状态。则物体所受合力大小为 N，地面对物体摩擦力的大小为 N。 2.有关摩擦力，有如下几种说法，其中错误的是：（ ） (A)摩擦力总是阻碍物体间的相对运动； (B)摩擦力与物体运动方向有时是一致的； (C)摩擦力的方向与物体运动方向总是相反； (D)摩擦力的方向总是与物体间相对运动或相对运动趋势的方向相反 5.物体的受力分析 （1）确定所研究的物体，分析周围物体对它产生的作用，不要分析该物体施于其他物体上的力，也不要把作用在其他物体上的力错误地认为通过“力的传递”作用在研究对象上. （2）按“性质力”的次序分析.即按重力、弹力、摩擦力、其他力次序分析，不要把“效果力”与“性质力”混淆反复分析. （3）假如有一种力的方向难以确定，可用假设法分析.先假设此力不存在，想像所研究的物体会发生怎样的运动，然后审查这个力应在什么方向，对象才能满足给定的运动状态. 例1作图：（1）如图1，木块以某初速度冲上一光滑斜面，画出木块在斜面上的受力示意图。图2（2）如图2装置，光滑斜面和小球均处在静止状态，拉紧的绳呈竖直方向，试在图中画出小球受到的力。6.力的合成与分解 1）合力与分力:假如一种力作用在物体上，它产生的效果跟几种力共同作用产生的效果相似，这个力就叫做那几种力的合力，而那几种力就叫做这个力的分力.2）力合成与分解的主线措施:平行四边形定则. 3）力的合成:求几种已知力的合力，叫做力的合成. 共点的两个力（F1和F2）合力大小F的取值范围为:|F 1 -F 2 |FF 1 +F 2 4）力的分解:求一种已知力的分力，叫做力的分解（力的分解与力的合成互为逆运算）. 在实际问题中，一般将已知力按力产生的实际作用效果分解;为以便某些问题的研究，在诸多问题中都采用正交分解法. 例1.物体仅受到大小分别为3N、4N、5N，方向不定的三个力作用。该物体所受合力的最小值和最大值分别为（ ）（A）0、12N（B）0、6N（C）2N、12N（D）2N、6N2.求几种力的合力所用的物理措施是（）A类比 B控制变量 C等效替代 D建立理想模型3.如图所示，放在水平地面上的物体受到与水平面成角斜向上的拉力作用而做匀速直线运动，物体受到的拉力F和摩擦力f的合力方向是（ ）。（A）向上偏右 （B）向上偏左（C）竖直向上 （D）无法确定4.一种物体受到两个共点力作用，F1=4N，F2=3N，其合力大小不也许的是（ ）（A）8N； （B）5N； （C）6N； （D）1N。7.共点力的平衡 1）共点力:作用在物体的同一点，或作用线相交于一点的几种力. 2）平衡状态:物体保持匀速直线运动或静止叫平衡状态，是加速度等于零的状态. 3）共点力作用下的物体的平衡条件:物体所受的合外力为零，即F=0，若采用正交分解法求解平衡问题，则平衡条件应为:Fx =0，Fy =0. 4）三力汇交原理：假如一种物体受到三个非平行力的作用而平衡，这三个力的作用线必然在同一平面内，并且为共点力。（作用线或反向延长线交于一点）。5）处理平衡问题的常用措施:隔离法、整体法、图解法、三角形相似法、正交分解法等等. 例1.在四个共点力F1、F2、F3、F4作用下，物体的平衡条件下列表述不对的的是（ ）。（A）F1、F2、F3、F4的合力为零 （B）F1、F2、F3的合力与F4大小相等，方向相反（C）F1、F2的合力与F3、F4的合力相似（D）F1、F2的合力与F3、F4的合力大小相等，方向相反例1.一根细线，可以承受的最大拉力为F，现把重为GF的重物由轻钩挂在这根细线上，两1.手握住细线两端，开始时两手竖直向上并并拢，然后沿水平方向慢慢地分开，为了不使细线断裂，两细线间的夹角最大不能超过（ ）（A）60； （B）90； （C）120； （D）150。2.如图所示，竖直墙与挡板成角，中间有一种重为G的小球，竖直墙与挡板光滑，当角缓慢变化时(090)，下列说法中对的的是()A角增大，小球对墙的压力增大B角变化时，小球对挡板的压力不也许超过球的重力C角增大时，小球对挡板的压力增大D角变化时，小球对挡板的压力不也许不不小于球的重力3.如图，一种质量为m的均匀光滑小球处在静止状态，三角劈与小球的接触点为P，小球重心为O，PO连线与竖直方向的夹角为(。则三角劈对小球的弹力（）（A）方向竖直向上，大小为mg （B）方向竖直向上，大小为mgcos(（C）方向沿OP向上，大小为mg/cos( （D）方向沿OP向上，大小为mgtan(图4.如图所示，两个质量、形状完全相似的圆柱体，它们的重心位置不一样，甲圆柱体重心在截面的圆心C1处，乙圆柱体重心在截面的圆心正下方C2处，将两圆柱体先后放到同一支架上，支架对甲圆柱体的支持力为N1，支架对乙圆柱体的支持力为N2，比较N1和N2的大小( ）（A）N1N2； （B）N1N2； （C）N1N2；（D）无法确定N1和N2的大小； 5.如图5，一种重20N的均匀球被光滑竖直挡板挡住，静止在倾角为37的光滑斜面上，已知sin370.6,cos370.8，求：（1）斜面对小球弹力的大小；（2）挡板对小球弹力的大小； （3）把挡板缓慢转到与斜面垂直位置放置（小球一直静止），这一过程中挡板对小球弹力怎样变化。图5【巩固练习】1. 图1所示，在研究两个共点力合成的试验中，得到的合力F与两分力的夹角的关系图象为90时，其合力R的大小是 N。图12. 如图2所示，刀刃两个侧面间的夹角为。在劈物体时，若作用在刀背上竖直向下的力一定，则角越大，两个侧面对物体的侧向推力 （填“增大”、“减小”或 “不变”）。3.把一种力F分解成两个分力F1和F2，已知其中一种分力F1的方向与力F的方向夹角为角。分力F2的最小值为 ，其方向和F的夹角为 。图2图44. 如图4所示，一轻绳一端拴一小球，另一端悬挂于O点，在水平推力F作用下，缓慢地由A位置被拉到B位置，这一过程中，推力F （填“增大”、“减小”或“不变”），绳对球的拉力 （填“增大”、“减小”或 “不变”）。5.（1）在“研究合力与两个分力的关系”的试验中，用两只弹簧秤分别挂在细绳套上，互成角度地拉橡皮条，使它伸长到某一位置O点静止。此时，必须记录的是（用字母表达）， 。A、橡皮条的伸长长度； B、两只弹簧秤的示数； C、橡皮条固定端位置；D、O点的位置； E、两条细绳套间的夹角； F、两条细绳套的方向。AOF1F2bF（2）在“互成角度两个力的合成的试验中，橡皮筋绳的一端固定在A点，另一端被两个弹簧秤拉到O点，两弹簧秤读数分别为Fl和F2，拉力方向分别与AO线夹角为1和2，如下说法对的的是 ( )（A）合力F必不小于F1或F2；（B）若用两只弹簧秤拉时作出的合力的图示F与用一只弹簧秤拉时拉力的图示F不完全重叠，阐明力的合成的平行四边形定则不一定是普遍成立的；（C）若F1和F2方向不变，而大小各增长1N，则合力F的图15-2-8方向不变，大小也增长1N；（D）O点位置不变，合力不变。（3）如图15-2-8所示，斜面上重力分解的DIS试验，物体的重力为G=20N，调整斜面的倾角，当垂直于斜面方向上的力的传感器的读数为16 N时，斜面的倾角为 ；当斜面倾角逐渐变小时，垂直于斜面方向上的力的传感器的读数将 （填“变大、不变、变小”）FAB图15-2-4FAB图15-2-4