高一物理必修一公式及习题

1、高一物理必修一公式及习题 学习要以理解为主，把最主要的公式记住，掌握好，学会举一反三，把例题看懂了、理解透彻了，这样才能够更好地去做更难的题目。今天在这给大家了必修一公式，接下来随着一起来看看吧！ 重力G(N)G=mg;m：质量;g：9.8N/kg或者10N/kg 密度(kg/m3)=m/Vm：质量;V：体积 合力F合(N)方向相同：F合=F1+F26 方向相反：F合=F1-F2方向相反时，F1F2 浮力F浮(N)F浮=G物-G视;G视：物体在液体的视重(测量值) 浮力F浮(N)F浮=G物;此公式只适用物体漂浮或悬浮 浮力F浮(N)F浮=G排=m排g=液gV排;G排：排开液体的重力，m排：排开

2、液体的质量，液：液体的密度，V排：排开液体的体积(即浸入液体中的体积) 杠杆的平衡条件F1L1=F2L2;F1：动力，L1：动力臂，F2：阻力，L2：阻力臂 定滑轮F=G物,S=h,F：绳子自由端受到的拉力，G物：物体的重力，S：绳子自由端移动的距离，h：物体升高的距离 动滑轮F=(G物+G轮)/2，S=2h，G物：物体的重力,G轮：动滑轮的重力 滑轮组F=(G物+G轮)/n，S=nh，n：承担物重的段数 机械功W(J)W=FsF：力S：在力的方向上移动的距离 有用功:W有,总功:W总,W有=G物h，W总=Fs，适用滑轮组竖直放置时机械效率=W有/W总100% 功W=Fs=Pt;1J=1Nm=

3、1Ws 功率P=W/t=Fv(匀速直线)1kW=103W，1MW=103kW 有用功W有用=Gh=W总W额=W总 额外功W额=W总W有=G动h(忽略轮轴间摩擦)=fL(斜面) 总功W总=W有用+W额=Fs=W有用/ 机械效率=G/(nF)=G物/(G物+G动)定义式适用于动滑轮、滑轮组 功率P(w)P=W/t;W：功;t：时间 压强p(Pa)P=F/SF：压力/S：受力面积 液体压强p(Pa)P=ghP：液体的密度h：深度(从液面到所求点的竖直距离) 热量Q(J)Q=cmtc：物质的比热容m：质量,t：温度的变化值 燃料燃烧放出的热量Q(J)Q=mq;m：质量,q：热值 线速度V=s/t=2R

4、/T2.角速度=/t=2/T=2f 向心加速度a=V2/R=2R=(2/T)2R4.向心力F心=Mv2/R=m2xR=m(2/T)2xR 周期与频率T=1/f6.角速度与线速度的关系V=R 角速度与转速的关系=2n(此处频率与转速意义相同) 主要物理量及单位：弧长(S):米(m)角度()：弧度(rad)频率(f)：赫(Hz) 周期(T)：秒(s)转速(n)：r/s半径(R):米(m)线速度(V)：m/s 角速度()：rad/s向心加速度：m/s2 注：(1)向心力可以由具体某个力提供，也可以由合力提供，还可以由分力提供，方向始终与速度方向垂直。 (2)做匀速度圆周运动的物体，其向心力等于合力，

5、并且向心力只改变速度的方向，不改变速度的大小，因此物体的动能保持不变，但动量不断改变。 速度Vt=Vo+at 位移s=Vot+at2/2=V平t=Vt/2t 有用推论Vt2-Vo2=2as 平均速度V平=s/t(定义式) 中间时刻速度Vt/2=V平=(Vt+Vo)/2 中间位置速度Vs/2=(Vo2+Vt2)/2 加速度a=(Vt-Vo)/t以Vo为正方向,a与Vo同向(加速)a0;反向则aF2) 互成角度力的合成： F=(F12+F22+2F1F2cos)1/2(余弦定理)F1F2时:F=(F12+F22)1/2 合力大小范围：|F1-F2|F|F1+F2| 力的正交分Fx=Fcos,Fy=

6、Fsin(为合力与x轴之间的夹角tg=Fy/Fx) 注：(1)力(矢量)的合成与分解遵循平行四边形定则; (2)合力与分力的关系是等效替代关系,可用合力替代分力的共同作用,反之也成立; (3)除公式法外,也可用作图法求解,此时要选择标度,严格作图; (4)F1与F2的值一定时,F1与F2的夹角(角)越大,合力越小; (5)同一直线上力的合成,可沿直线取正方向,用正负号表示力的方向,化简为代数运算. 一、选择题(共10小题，每小题4分，共40分，在每小题给出的四个选项中，第16小题只有一个选项符合题目要求，第710小题有多个选项符合题目要求，全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分

7、) 1.(杭州二中xxxx学年高一上学期期中)我国道路法第六十七条规定：高速公路限速标志标明的时速不得超过一百二十公里。图示为高速公路上的限速标志，下列说法中正确的是导学号96930613() A限速值是指行驶的平均速度 B该限速值约为12m/s C汽车限速是因为汽车速度越大，惯性越大，难以刹车 D汽车限速是因为汽车速度越大，刹车距离越大，容易发生交通事故 答案：D 解析：限速值指的是瞬时速度，A错；该限速值约为33m/s，B错；质量是惯性大小的量度，与汽车速度无关，C错；汽车速度越大，刹车距离越大，D正确。 2(南京市xxxx学年高一上学期五校联考)一根轻绳的上端悬挂在天花板上，下端挂一灯泡

8、，则导学号96930614() A灯泡受的重力和灯泡对绳的拉力是一对平衡力 B灯泡受的重力和绳对灯泡的拉力是一对作用力和反作用力 C灯泡对绳的拉力和绳对灯泡的拉力是一对作用力和反作用力 D绳对天花板的拉力和天花板对绳的拉力是一对平衡力 答案：C 解析：灯泡受的重力和绳对灯泡的拉力是一对平衡力，选项A、B错误；灯泡对绳的拉力和绳对灯泡的拉力是一对作用力和反作用力，绳对天花板的拉力和天花板对绳的拉力是一对作用力和反作用力，选项C正确，选项D错误。 3.(河南周口市xxxx学年高一上学期期末)一串小灯笼(五只)彼此用轻绳连接，并悬挂在空中，在稳定水平风力作用下发生倾斜，悬绳与竖直方向的夹角为30，如

9、图所示，设每个红灯笼的质量均为m，则自上往下第二只灯笼对第三只灯笼的拉力大小为导学号96930615() A23mgB233mg C.833mgD8mg 答案：A 解析：以下面三个灯笼作为整体为研究对象，进行受力分析，如图： 竖直方向：Tcos303mg 得：T3mgcos3023mg 故选A。 4几位同学为了探究电梯启动和制动时的运动状态变化情况，他们将体重计放在电梯中，一位同学站在体重计上，然后乘坐电梯从1层直接到10层，之后又从10层直接回到1层。用照相机进行了相关记录，如图所示。图1为电梯静止时体重计的照片，图2、图3、图4和图5分别为电梯运动过程中体重计的照片。根据照片推断正确的是导

10、学号96930616() A根据图2推断电梯一定处于加速上升过程，电梯内同学可能处于超重状态 B根据图3推断电梯一定处于减速下降过程，电梯内同学可能处于失重状态 C根据图4推断电梯可能处于减速上升过程，电梯内同学一定处于失重状态 D根据图5推断电梯可能处于加速下降过程，电梯内同学一定处于超重状态 答案：C 解析：由图可知，图2、图5示数大于重力为超重，电梯可能加速上升或减速下降，图3、图4示数小于重力，失重可能向下加速，也可能向上减速，C正确。 5质量为m的金属盒获得大小为v0的初速度后在水平面上最多能滑行s距离，如果在盒中填满油泥，使它的总质量变为2m，再使其以v0初速度沿同一水平面滑行，则

11、它滑行的距离为导学号96930617() A.s2B2s C.s4Ds 答案：D 解析：设金属盒与水平面间的动摩擦因数为，未装油泥有mgma v202as 装满油泥后有：2mg2m?a v202a?s 解可得：ss 6(河北衡水中学xxxx学年高一上学期期末)放在水平地面上的一物块，受到方向不变的水平推力F的作用，F的大小与时间t的关系如图甲所示，物块速度v与时间t的关系如图乙所示。取重力加速度g10m/s2。由此两图象可以求得物块的质量m和物块与地面之间的动摩擦因数分别为导学号96930618() Am1.5kg，0.4Bm0.5kg，0.4 Cm0.5kg，0.2Dm1kg，0.2 答案：

12、B 解析：结合Ft图象和vt图象，分析物块在各段内的受力和运动情况，利用各段的运动规律和牛顿第二定律求解。由题中图象所给的信息可知，当外力F等于3N时，物块做匀加速直线运动，由牛顿第二定律得F1mgma，由图象可得F13N，avt4042m/s22m/s2;当外力等于2N时，物块做匀速运动，则F2mg，其中F22N；将两式联立解得m0.5kg，0.4。 7.如图所示，清洗楼房光滑玻璃的工人常用一根绳索将自己悬在空中，工人及其装备的总重量为G，且视为质点。悬绳与竖直墙壁的夹角为，悬绳对工人的拉力大小为F1，墙壁对工人的弹力大小为F2，则导学号96930619() AF1Gsin BF2Gtan

13、C若工人缓慢下移，增加悬绳的长度，但F1与F2的合力不变 D若工人缓慢下移，增加悬绳的长度，则F1减小，F2增大 答案：BC 解析：作出人的受力图如图所示 可得F1Gcos F2Gtan 当增加悬绳长度，减小 F1与F2均减小 F1与F2的合力始终等于重力，综上所述B、C正确。 8如图a所示，一轻质弹簧的下端固定在水平面上，上端放置一物体(物体与弹簧不连接)，初始时物体处于静止状态。现用竖直向上的拉力F作用在物体上，使物体开始向上做匀加速运动，拉力F与物体位移x的关系如图b所示(g10m/s2)，则正确的结论是导学号96930620() A物体与弹簧分离时，弹簧处于压缩状态 B物体的加速度大小

14、为5m/s2 C物体的质量为2kg D弹簧的劲度系数为7.5N/cm 答案：BC 解析：以物体为研究对象，由牛顿第二定律并结合图象得 104kmgma 30mgma 又4kmg 由以上三式解得m2kg a5m/s2k5N/cm 所以B、C正确，D错误。 由题意知，物体与弹簧分离时，弹簧处于伸长状态，A错误。 9(西大附中xxxx学年高一上学期期末)如图所示，某一缆车沿着坡度为30的山坡以加速度a上行，在缆车中放一个与山坡表面平行的斜面，斜面上放一个质量为m的小物块，小物块相对斜面静止(设缆车保持竖直状态运行)，则导学号96930621() A小物块受到的摩擦力方向平行斜面向下 B小物块受到的滑

15、动摩擦力大小为ma C小物块受到的静摩擦力大小为12mgma D小物块受到斜面的弹力大小为32mg 答案：CD 解析：以木块为研究对象，分析受力情况：木块受重力mg、斜面的支持力N和静摩擦力f，f沿斜面向上，故A错误；根据牛顿第二定律得：fmgsin30ma，解得，f12mgma，方向平行斜面向上，故C正确，B错误；小物块受到的支持力等于重力垂直于斜面的分力；故Nmgcos303mg2；故D正确。 10.如图所示，传送带的水平部分长为L，传动速率为v，在其左 端无初速度释放一小木块，若木块与传送带间的动摩擦因数为，则木块从左端运动到右端的时间可能是导学号96930647() A.Lvv2gBL

16、v C.2LgD.2Lv 答案：ACD 解析：因木块运动到右端的过程不同，对应的时间也不同，若一直匀加速至右端，则L12gt2，可得t2Lg，C正确；若一直加速到右端的速度恰好与传送带速度v相等，则L0v2t，可得t2Lv，D正确；若先匀加速到传送带速度v，再匀速到右端，则v22gv(tvg)L，可得tLvv2g，A正确；木块不可能一直匀速至右端，B错误。 第卷(非选择题共60分) 二、填空题(共3小题，共16分。把答案直接填在横线上) 11(4分)在“探究加速度与力、质量的关系”实验时，已提供了小车，一端附有定滑轮的长木板、纸带、带小盘的细线、刻度尺、天平、导线。为了完成实验，还须从下图中选

17、取实验器材，其名称是_(漏选或全选得零分)；并分别写出所选器材的作用_。导学号96930622 答案：学生电源、电磁打点计时器、钩码、砝码(或电火花计时器、钩码、砝码)学生电源为电磁打点计时器提供交流电源；电磁打点计时器(电火花计时器)记录小车运动的位置和时间；钩码用以改变小车的质量；砝码用以改变小车受到拉力的大小，还可以用于测量小车质量。 解析：电磁打点计时器用来打点计时，以便测定加速度，要配备46V学生电源(交流电源)为其供电，通过改变砝码个数来改变拉力大小；钩码放在小车上来调节小车质量。也可用电火花计时器来代替学生电源和电磁打点计时器，因为电火花计时器使用220V交流电，不使用学生电源。

18、 12(6分)(天津市五区县xxxx学年高一上学期期末)某实验小组利用图1所示的装置进行“探究加速度与合外力的关系”的实验。导学号96930623 (1)在实验中必须将长木板右端垫高，目的是，当不挂钩码时小车能匀速运动时，表明已调好。 (3)图2中给出的是实验中获取的纸带的一部分：1、2、3、4、5是计数点，每相邻两计数点间还有4个打点未标出，由该纸带可求得小车的加速度a_。(计算结果保留三位有效数字) (4)改变钩码的个数重复实验，得到加速度a与合外力F的关系如图3所示，分析线段OA，可得出实验结论是_。 答案：(1)平衡摩擦力(2)A(3)1.11m/s2(4)在质量不变的条件下，加速度与

19、合外力成正比 解析：(1)实验中将长木板右端垫高，是为了平衡摩擦力。 (2)为减少实验误差，应满足M?m，所以应选A组钩码。 (3)ax35x134T21.11m/s2 (4)由图3可知，加速度与合外力成正比。 13(6分)(广东省实验中学xxxx学年高一上学期期末)在探究加速度与物体所受合外力和质量间的关系时，采用如图所示的实验装置，小车及车中的砝码质量用M表示，沙桶质量用m表示，小车的加速度可由小车后拖动的纸带由打点计时器打出的点计算出：导学号96930624 (1)保持小车受力不变，测量不同质量的小车在这个力作用下的加速度。某次实验中打出如图乙所示的纸带(打点计时器电源的频率为50Hz)

20、，则这个加速度值a_m/s2。 (2)一组同学在先保持沙桶质量一定，探究加速度与质量的关系，以下做法错误的是() A平衡摩擦力时，应将沙桶用细绳通过定滑轮系在小车上 B每次改变小车的质量时，不需要重新平衡摩擦力 C实验时，先放开小车，再接通打点计时器电源 D小车运动的加速度可用天平测出m以及小车质量M，直接用公式amg/M求出 (3)在保持小车及车中的砝码质量M一定，探究加速度与所受合外力的关系时，詹詹和彭彭二位同学得到的aF关系分别如下图丙、丁所示(a是小车的加速度，F是细线作用于小车的拉力)。其原因分别是： 丙图：_ 丁图：_ 答案：(1)0.8(2)ACD(3)平衡摩擦力时倾角过大；倾角

21、过小或没有平衡摩擦 解析：(1)as2T2?3.531.93?10220.12m/s2 0.8m/s2 (2)根据实验原理及操作步骤可知选项B正确，A、C、D错误。 (3)由丙图可知，F0时，a不为零，说明平衡摩擦力时倾角过大。由丁图可知，F增大到一定值时才产生加速度a，说明没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够。 三、论述、计算题(本题共4小题，共44分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位) 14(10分)(黑龙江省实验中学xxxx学年高一上学期期末)如图所示，倾角为37的光滑斜面体固定在一个小车上，小车与斜面体的总质

22、量为M2kg，斜面体上有一个质量m0.5kg的小物块，小车放在光滑的水平桌面上，小车与一平行于桌面的细绳相连，绳的另一端跨过一不计摩擦的轻质定滑轮挂一个物块质量为m0，桌子固定于水平地面上。若把物块m0由静止释放(已知sin370.6，cos370.8，g10m/s2)求：m0质量为多大时，物块m与斜面体恰好相对静止？导学号96930625 答案：m07.5kg 解析：根据牛顿第二定律，对m0有：m0gTm0a 对m和M整体：T(mM)a 对m：mgtanma 解得：m0?Mm?gtan37ga 代数解得：m07.5kg 15(10分)如图所示，固定光滑细杆与地面成一定倾角，在杆上套有一个光滑

23、小环，小环在沿杆方向的推力F作用下向上运动，推力F与小环速度v随时间变化规律如图所示，取重力加速度g10m/s2。求：导学号96930626 (1)小环的质量m； (2)细杆与地面间的倾角。 答案：(1)1kg(2)30 解析：由vt图象可解得：avt12m/s2，前2s内，由牛顿第二定律得：F1mgsinma 2s后满足：F2mgsin代入数据解得：m1kg，30。 16(11分)如图所示，一小轿车从高为10m、倾角为37的斜坡顶端从静止开始向下行驶，当小轿车到达底端时进入一水平面，在距斜坡底端115m的地方有一池塘，发动机在斜坡上产生的牵引力为2103N，在水平地面上调节油门后，发动机产生

24、的牵引力为1.4104N，小轿车的质量为2t,小轿车与斜坡及水平地面间的动摩擦因数均为0.5(g取10m/s2)。求：导学号96930627 (1)小轿车行驶至斜坡底端时的速度； (2)为使小轿车在水平地面上行驶而不掉入池塘，在水平地面上加速的时间不能超过多少？(轿车在行驶过程中不采用刹车装置) 答案：(1)10m/s(2)5s 解析：(1)小轿车在斜坡上行驶时，由牛顿第二定律得 F1mgsin37mgcos37ma1 代入数据得斜坡上小轿车的加速度a13m/s2 由v212a1x12a1h/sin37 得行驶至斜坡底端时的速度v110m/s。 (2)在水平地面上加速时F2mgma2 代入数据

25、得a22m/s2 关闭油门后减速mgma3，代入数据得a35m/s2 关闭油门时轿车的速度为v2， v22v212a2v222a3x2 得v220m/s，tv2v1a25s 即在水平地面上加速的时间不能超过5s。 17(13分)(石家庄市高一上学期期末)如图甲所示，质量为M4kg的木板静止在水平面上，质量m1kg的小滑块静止在木板的右端，可看成质点。已知木板与水平面间的动摩擦因数为10.1，小滑块与木板之间的动摩擦因数为20.4，重力加速度g10m/s2。现用力F作用在木板M上，F随时间t变化的关系如图乙所示，求：导学号96930628 (1)t1s时，小滑块和木板的速度大小； (2)为使小滑

26、块不从木板上滑落下来，木板的最小长度。 答案：(1)4m/s5m/s(2)0.75m 解析：(1)对小滑块：a12g4m/s2 对木板：第1s内， a2F12mg1?Mm?gM5m/s2 第2s内，a3F22mg1?Mm?gM2m/s2 t1s时，小滑块的速度vma1t4m/s 木板的速度vMa2t5m/s (2)由于a3a1当滑块与木板速度相等时，滑块与木板将保持相对静止，一起运动，得： a1ta1ta2ta3t 解得：t0.5s 滑块与木板在1.5s时，保持相对静止，01.5s内： 木板的位移s212a2t2a2tt12a3t25.25m 滑块的位移为s112a1t2a1tt12a1t24.5m 木板的最小长度Ls2s10.75m 【自由落体运动的定义】 从静止出发，只在重力作用下而降落的运动模式，叫自由落体运动。 自由落体运动是最典型的匀变速直线运动;是初速度为零，加速度为g的匀加速直线运动。 地球表面附近的上空可看作是恒定的重力场。如不考虑大气阻力，在该区域内的自由落体运动的方向是竖直向下的(并非指向地心)，加速度为重力加速度g的匀加速直线运动。 只有在赤道上或者两极上，自由落体运动的方向(也就是重力的方向)才是指向地球中心的。 g9.8m/s2(重力加速度在赤道附近