湖南省普通高中学业水平考试要点解读-物理

湖南省普通高中物理学业水平考试要点解读

必修1

第一章运动的描述

第二章匀变速直线运动的描述

学习目标

节次学习目标

了解质点的概念，知道质点是一个理想化的模型，了解物

体在什么情况下可以看作质点，认识质点模型在研究物体运动

1.质点参考

中的作用；了解参考系的概念，了解对研究同一物体选择不同

系和坐标系

的参考系观察的结果可能不同，认识参考系在研究物理问题中

的重要作用；了解坐标系的概念。

了解时间和时刻的含义以及它们的区别和联系；理解位移的概

2.时间和位移

念，理解位移与路程的区别；了解矢量和标量。

了解坐标与坐标的变化量：理解速度的概念，了解速度与速率

3.运动快慢的

的区别；理解平均速度的概念及其公式，理解瞬时速度与平均

动描述一速度

速度的区别与联系。

的

描了解打点计时器的主要构造及其工作原理；会正确使用打点计

述4.实验：用打时器；在用毫米刻度尺测量时，会用有效数字表达直接测量的

点计时器测速度结果；会根据纸带上的点迹计算物体运动的速度；能运用实验

数据描绘修图象，并能根据图象说明物体运动速度的变化特点。

理解加速度是描述速度变化快慢的物理量；会根据速度与

5.速度变化快

加速度方向的关系判断运动性质；会通过四图象求物体运动的

慢的描述一加速度

加速度。

1.实验：探究会用打点计时器研究匀变速直线运动，会运用列表法、图象法

小车速度随时间变处理分析实验数据；认识在实验研究中应用数据、图象探索物

化的规律理规律的方法。

二2.匀变速直线认识匀变速直线运动；知道匀变速直线运动的y图象特点，知

章运动的速度与时间道直线的倾斜程度反映匀变速直线运动的加速度；会应用匀变

的关系速直线运动的速度公式解决实际问题。

变3.匀变速直线

理解匀变速直线运动的位移与时间的关系；会运用位移公式解

速运动位移与时间的

决实际问题。

直关系

线4.匀变速直线

理解匀变速直线运动的位移与速度的关系；会运用速度与

运运动位移与速度的

位移的关系式解决实际问题.

动关系

的

研5.自由落体运认识自由落体运动，了解重力加速度；会应用自由落体运

究动动规律解决实际问题。

6.伽利略对自了解伽利略研究自由落体运动的科学方法和巧妙的实验构

由落体运动的研究思。

要点解读

一、质点

1.定义：用来代替物体而具有质量的点。

2.实际物体看作质点的条件：当物体的大小和形状相对于所要研究的问题可以忽略不计时,

物体可看作质点。

二、描述质点运动的物理量

1.时间：时间在时间轴上对应为一线段，时刻在时间轴上对应于一点。与时间对应的物理

量为过程量，与时刻对应的物理量为状态量。

2.位移：用来描述物体位置变化的物理量，是矢量，用由初位置指向末位置的有向线段表

示。路程是标量，它是物体实际运动轨迹的长度。只有当物体作单方向直线运动时，物体位移的

大小才与路程相等。

3.速度：用来描述物体位置变化快慢的物理量，是矢量。

（1）平均速度：运动物体的位移与时间的比值，方向和位移的方向相同。

（2）瞬时速度：运动物体在某忖刻或位置的速度。瞬时速度的大小叫做速率。

（3）速度的测量（实验）

—V"—

①原理：V=—«当所取的时间间隔越短，物体的平均速度U越接近某点的瞬时速度V。然

A/

而时间间隔取得过小，造成两点距离过小则测量误差增大，所以应根据实际情况选取两个测量点。

②仪器：电磁式打点计时器（使用4s6V低压交流电，纸带受到的阻力较大）或者电火花计

时器（使用220V交流电，纸带受到的阻力较小）。若使用50Hz的交流电，打点的时间间隔为0.02so

还可以利用光电门或闪光照相来测量。

4.加速度

（1）意义：用来描述物体速度变化快慢的物理量，是矢量。

（2）定义：«=—,其方向与Av的方向相同或与物体受到的合力方向相同。

A/

（3）当。与%同向时;物体做加速直线运动；当a与%反向时;物体做减速直线运动。加

速度与速度没有必然的联系。

三、匀变速直线运动的规律

1.匀变速直线运动

（1）定义：在任意相等的时间内速度的变化量相等的直线运动。

（2）特点：轨迹是直线，加速度。恒定。当。与均方向相同时，物体做匀加速直线运动；

反之，物体做匀减速直线运动。

2.匀变速直线运动的规律

（1）基本规律

①速度时间关系：v=

②位移时间关系：X=

（2）重要推论

①速度位移关系：v2-vl=2ax

②平均速度：1=匕幺=匕

2I

③做匀变速直线运动的物体在连续相等的时间间隔的位移之差：Ax=xn+}-xn=af.

3.自由落体运动

（1）定义：物体只在重力的作用下从静止开始的运动。

（2）性质：自由落体运动是初速度为零，加速度为g的匀加速直线运动。

（3）规律：与初速度为零、加速度为g的匀加速直线运动的规律相同。

学法指导

一、用匀变速直线运动规律解题的一般思路

运动学规律具有条件性、相对性和矢量性。利用运动学规律解决运动学问题的一般思路是:

1.对物体进行运动情况分析，画出运动过程示意图。

2.选择合适的运动学规律，选取正方向，列式求解。

二、利用图象分析解决运动学问题

1.速度一时间图象的信息点

（1）横坐标表时间，纵坐标表速度。图线表示速度随时间的变化关系。

（2）斜率表示加速度的大小和方向。切线的斜率表示某时刻物体加速度的大小和方向。

（3）图线与坐标轴围成的面积表示位移的大小和方向（横轴上方为正，下方为负）。

（4）横、纵截距的含义。

2.位移一时间图象的信息点

（1）横坐标表示时间，纵坐标表示位移。图线表示物体的位移随时间的变化关系，不表示

轨迹。

（2）斜率表示速度的大小和方向。切线的斜率表示某时刻物体速度的大小和方向。

（3）横截距表示物体出发的时刻，纵截距表示零时刻物体的出发位置。

3.利用图象分析和解决问题时必须把图象与具体的物理情景相联系，能写出横、纵坐标之

间关系式的，最好写出关系式，并把式子与图象相结合。

三、学习建议

1.要正确理解位移、速度和加速度这些概念，它们都是矢量，注意加速度与速度和速度变

化之间的区别和联系。

2.通过事例领会科学思维方法，如理想模型法、极限法和实验数据常用的处理方法。

3.掌握求解运动学问题的基本思路，要在解题过程中运用多种方法解题，并比较体会各种

方法，培养优化意识。

【例1】一个做变速直线运动的物体，它的加速度逐渐变小，直至为零，那么该物体运动的

情况可能是

A.速度不断增大，加速度为零时，速度最大

B.速度不断减小，加速度为零时，速度最小

C.速度的变化越来越小，加速度为零时速度不变

D.速度肯定是越来越小的

解析：当加速度与速度方向相同时，物体做加速直线运动，当加速度为零时.，速度不再变化,

达到最大值。当加速度与速度方向相反时，物体做减速直线运动，当加速度为零时，速度不再变

化，达到最小值。速度的变化越来越小是指Av越来越小，而加速度越来越小是指包越来越小。

A/

故选项A、B正确。

点评：（1）本题属于“认识”层次；（2）当加速度的方向与速度的方向相同时，物体做加

速直线运动，反之，物体做减速直线运动。物体做加速还是减速运动与加速度的大小变化无关。

［例2］某人站在楼房顶层从O点竖直向上抛出一个小球，上升的最大高度离O点的距离为

20m,然后落回到抛出点。下方25m的8点，则小球在这一运动过程中通过的路程和位移分别

为（取竖直向.上为正方向）

A.25m,25mB.65m,25mC.25m,—25mD.65m,—25m

解析：小球上升的距离为20m,它从最高点下落到8点的距离为45m,所以小球在题涉过程

中通过的路程为65m。小球的初位置是。点，末位置为8点，。到8点的线段长度为25m,方

向竖直向下，与规定的正方向相反，所以小球在题涉过程中通过的位移为一25m。故选项D正确。

点评：（1）本题属于“理解”层次；（2）路程是物体运动轨迹的实际长度，它是标量。位移

是从物体的初位置指向末位置的有向线段，它是矢量，正负表示位移的方向与规定的正方向相同

或相反。

【例3】一物体在水平地面上，以"=0开始做匀加速直线运动，已知第3s内的位移为5m,

求物体运动的加速度为多大？

解析：设物体的加速度为。，由运动学规律有

前3秒物体的位移修=

前2秒物体的位移

又为一M=5m

由以上三式代入已知数据解得q=2m/s2

点评：（1）本题属于“理解”中的“简单应用”层次；（2）应注意把位移与时间对应；（3）

应会根据题目的条件选择合适的运动学规律。

【例4］A物体做速度为1m/s的匀速直线运动，A出发后的5s末，8物体从同一地点山静

止出发做匀加速直线运动，加速度是OdmH,且/、8运动方向相同，问：

（1）5出发后几秒钟才能追上4?

（2）A,8相遇前，它们之间的最大距离是多少？

解析：（1）设8出发/时间才能追上4则A物体的运动时间为z+5so由运动学规律有

代入已知数据解得/=8.1s

（2）当二者速度相同时距离最大，设经时间/'二者的速度相同，则丫=04',解得：t'=2.5s

所以最大距离为：As=v（而+/'）--at'2=\y.（5+2.5）m--X0.4X2.52m=6.25mo

22

点评：（1）本题属于“综合应用”层次；（2）“追上”表示追上时，两物体的位置相同，由于

两物体从同一地点出发，所以位移相同；（3）相遇前，当两物体的速度相同时，两物体之间的距

国最大。

梯度练习

A组

1.诗句“满眼风波多闪烁，看山恰似走来迎，仔细看山山不动，是船行”中，“看山恰似走

来迎”和“是船行”所选的参考系分别是（）

A.船和山B.山和船

C.地面和山D.河岸和流水

2.两个做匀变速直线运动的物体，物体4的加速aA=3m/s2,物体8的加速度为=-5016,

两者加速度的大小比较（）

A.物体N加速度大B.物体8加速度大

C.物体，的速度大D.物体8的速度大

3.关于速度，下列说法塔送的是（）

A.速度是表示物体运动快慢的物理量，既有大小，又有方向，是矢量

B.平均速度只有大小，没有方向，是标量

C.运动物体在某一时刻或某一位置的速度，叫做瞬时速度，它是矢量

D.汽车上的速度计是用来测量汽车平均速度大小的仪器

4.下列关于物体运动的情况中，不可能存在的是（）

A.物体具有加速度，而其速度为零

B.物体具有恒定的速率，但仍有变化的速度

C.物体具有恒定的速度，但仍有变化的速率

D.物体具有沿x轴正方向的加速度，有沿x轴负方向的速度

5.足球守门员将一个以2m/s速度迎面飞来的足球，以10m/s的速度踢回，若守门员踢球

的时间为0.1s,则足球这段时间内的平均加速度的大小为m/s2；足球沿草地作直线运动,

速度不断减小，2.5s后足球运动到距发球点20m的后卫队员处，则此过程中，足球运动的平均

速度大小为m/so

6.利用打点计时器打出的纸带（）

A.能准确地求出某点的瞬时速度

B.只能粗略地求出某点的瞬时速度

C.能准确地求出某段时间内的平均速度

D.可以任意地利用某段时间内的平均速度代表某点的瞬时速度

7.自山下落的物体经过4、B两点的速度分别是10m/s和20m/s,Jfeg=10m/s2,则力、B点、

的高度差为m,物体通过/、8两点间的平均速度为m/s（忽略空气阻力）。

B组

8.如图所示，物体的运动分三段，第1、2s为第I段，第3、4s为第H段，第5s为第IH段。

下列说法中正确的是（）

A.第1s与第5s的速度方向相反

B.第1s的加速度大于第5s的加速度

C.第I段与第IH段的平均速度相等

D.第I段和第in段的加速度与速度的方向都相同

9.一质点做匀加速直线运动，第三秒内的位移2m,第四秒内的位移是2.5m,贝女）

A.这两秒内平均速度是2.25m/sB.第三秒末即时速度是2.25m/s

C.质点的加速度是0.125m/s2D.质点的加速度是O.Sm/s?

10.某同学身高1.8m,在运动会场上他参加跳高比赛，起跳后身体横着越过了1.8m高度的

横杆，若重心在人体的中点，据此可估算出他起跳时竖直向上的速度大约为m/s。（取

g—10m/s2）

11.在做《研究匀变速直线运动》的实验时，某同学得到一条纸带，如图所示，并且每隔四

个计时点取一•个计数点，已知每两个

计数点间的距离为x,且Xi=0.96cm,>4勺+处-卜一x3T—14———4-%----H~S

s•••••••5

\0123456<

x2=2.88cm,x3=4.80cm,X4=6.72cm,x5=8.64cm,x6=10.56cm,电磁打点计时器的电源频率为

50Hzo计算打计数点4时纸带的速度大小v=m/s,此纸带的加速度大小。=

.2

___________m/so

12.一个质点沿直线做匀加速运动，依次经过4、B、C三点，测得从4到8的时间为4s,

经过8的瞬时速度为llm/s,从8到C的时间为6s,到达C点的瞬时速度为20m/s,求:

(1)质点经过4点时的速度大小；

(2)质点从Z点到C点的位移大小。

C组

13.A,8、C三个质点同时同地沿一直线运动，其位移时间图象如图

所示，则在0〜访这段时间内，下列说法正确的是()

A.质点/的位移最大

B.质点C的平均速度最小

C.三个质点的路程相等

D.三个质点的平均速度一定相等

14.为了安全，在公路上行驶的汽车之间应保持一定的距离。已知某高速公路的最高限速为

v=40m/s«假设前方汽车突然停止，后面司机发现这一情况，经操纵刹车到汽车开始减速经历的

时间(即反应时间)f=0.5s。刹车时汽车的加速度大小为4m/s\求该高速公路上行驶的汽车的

距离至少应为多少？(gm10m/s2)

15.A.8两辆汽车在笔直的公路上同向行驶。当8车在/车前s=84m处时，8车的速度

vB=4m/s,且正以〃=2m/s2的加速度做匀加速运动；经过一段时间后，8车加速度突然变为零。

4车一直以k=20m/s的速度做匀速运动。经过击=12s后两车相遇。求：

(1)两车相遇前各自行驶的路程；

(2)8车加速行驶的时间。

第三章相互作用

学习目标

节次学习目标

认识力的概念，理解力的三要素，在具体问题中会画出力的图示或

1.重力基本

力的示意图；了解重力产生的原因，重力的方向和大小；知道重心

相互作用

的概念以及均匀物体重心的位置：初步了解四种相互作用。

了解弹性形变的概念，理解弹力及弹力产生的条件，会分析弹

2.弹力

力的方向；理解胡克定律，并会进行简单计算。

了解静摩擦力产生的条件，了解最大静摩擦力的概念，会判断

静摩擦力的方向；了解滑动摩擦力产生的条件，会判断滑动摩擦力

3.摩擦力

的方向，了解动摩擦因数与哪些因素有关，会用滑动摩擦力的公式

进行计算。

了解合力和分力的概念；能通过实验探究求合力的方法——力

4.力的合成的平行四边形定则；会用力的平行四边形定则进行力的合成，会用

作图法和直角三角形的知识求合力。

了解力的分解的概念，会用力的平行四边形定则进行力的分解；

5.力的分解

了解矢量相加的法则。

要点解读

一、力的性质

1.物质性：一个力的产生仅仅涉及两个物体，我们把其中一个物体叫受力物体，另一个物

体则为施力物体。

2.相互性：力的作用是相互的。受力物体受到施力物体给它的力，则施力物体也一定受到

受力物体给它的力.

3.效果性：力是使物体产生形变的原因；力是物体运动状态(速度)发生变化的原因，即

力是产生加速度的原因。

4.矢量性：力是矢量，有大小和方向，力的三要素为大小、方向和作用点。

5.力的表示法

(1)力的图示：用一条有向线段精确表示力，线段应按一定的标度画出。

(2)力的示意图：用•条有向线段粗略表示力，表示物体在这个方向受到了某个力的作用。

二、三种常见的力

1.重力

(1)产生条件：由于地球对物体的吸引而产生。

(2)三要素

①大小：G=mg„

②方向：竖直向下，即垂直水平面向下。

③作用点：重心。形状规则且质量分布均匀的物体的重心在其几何中心。物体的重心不一定

在物体上。

2.弹力

(1)产生条件：物体相互接触且发生弹性形变。

(2)三要素

①大小:弹簧的弹力大小满足胡克定律尸=筋。其它的弹力常常要结合物体的运动情况来计算。

②方向：弹簧和轻绳的弹力沿弹簧和轻绳的方向。支持力垂直接触面指向被支持的物体。压

力垂直接触面指向被压的物体。

③作用点：支持力作用在被支持物上，压力作用在被压物上。

3.摩擦力

（1）产生条件：有粗糙的接触面、有相互作用的弹力和有相对运动或相对运动趋势。

（2）三要素

①方向：滑动摩擦力方向与相对运动方向相反；静摩擦力的方向与相对运动趋势方向相反。

②大小：

A.滑动摩擦力的大小尸产〃入。其中〃为动摩擦因数。尸N为滑动摩擦力的施力物体与受力物

体之间的正压力，不一定等于物体的重力。

B.静摩擦力的大小要根据受力物体的运动情况确定。静摩擦力的大小范围为0Vg1。

③作用点：在接触面或接触物上。

三、力的运算

合力与分力是等效替代关系，力的运算遵循平行四边形定则，分力为平行四边形的两邻边，

合力为两邻边之间的对角线。平行四边形定则（或三角形定则）是矢量运算法则。

1.力的合成：已知分力求合力叫做力的合成。

实验探究：探究力的合成的平行四边形定则

（1）实验原理：合力与分力的实际作用效果相同。实验中使橡皮条伸长相同的长度。

（2）减小实验误差的主要措施：

①保证两次作用下橡皮条的形变情况相同（细绳与橡皮条的结点到达同一点）。

②利用两点确定一条直线的办法记下力的方向，所以两点的距离要适当远些，细绳应长一些。

③将力的方向记在白纸上，所以细绳应与纸面平行。

④实验采用力的图示法表示和计算合力，应选定合适的标度。

2.力的分解：已知合力求分力叫做力的分解。力要按照力的实际作用效果来分解。

3.力的正交分解：它不需要按力的实际作用效果来分解，建立直角坐标系的原则是方便简

单，让尽可能多的力在坐标轴上，被分解的力越少越好。

学法指导

一、弹力的求解

1.判断弹力的有无

形变不明显时我们一般采用假设法、消除法或结合物体的运动情况判断弹力的有无。

2.计算弹力的大小

对弹簧发生弹性形变时，我们利用胡克定律求解；对非弹簧物体的弹力常常要结合物体的运

动情况，利用动力学规律（如平衡条件和牛顿第二定律）求解。

二、静摩擦力的求解

1.判断静摩擦力的有无

静摩擦力方向与受力物体相对施力物体的运动趋势方向相反。对相对运动趋势不明显的情

形，我们可以依据不同情况，利用下面两种办法进行判断。

（1）假设法。假设接触面光滑，看物体是否有相对运动。有则相对运动趋势与相对运动方

向相同；无则没有相对运动趋势。

（2）效果法。根据物体的运动情况，主要看物体的加速度，利用动力学规律（如牛顿第二

定律和力的平衡条件）判定。

2.计算静摩擦力的大小

静摩擦力的大小要根据受力物体的运动情况（主要是看加速度）），利用动力学规律（如牛顿

第二定律和力的平衡条件）来计算。最大静摩擦力的大小近似等于滑动摩擦力的大小。

三、分析物体的受力情况

对物体进行正确的受力分析，是解决力学问题的基础和关键。

1.受力分析的一般步骤：

（1）选取合适的研究对象，把对象从周围物体中隔离出来。

（2）按一定的顺序对对象进行受力分析：首先分析非接触力（重力、电场力和磁场力）；接

着分析弹力；然后分析摩擦力；再根据题意分析对象受到的其它力。

（3）最后画出对象的受力示意图。高中阶段，一般只研究物体的平动规律，我们可把研究对

象看作质点，画受力示意图时，可把所有外力的作用点画在同一点上（共点力）。

2.受力分析的注意事项：

（1）防止多分析不存在的力。每分析一个力都应找得出施力物体。

（2）防止漏掉某些力。要养成按照“场力（重力、电场力和磁场力）一弹力一摩擦力一其他

力”的顺序分析物体受力情况的习惯。

（3）只画物体受到的力，不要画研究对象对其他物体施加的力。

（4）分析弹力和摩擦力时，应抓住它们必须接触的特点进行分析。绕对象-周，找出接触点

（面），再根据它们的产生条件，分析研究对象受到的弹力和摩擦力。

四、学习建议

1.要正确理解力的概念，从力的产生条件和力的三要素这条线索来学习重力、弹力和摩擦

力。

2.理解弹力、摩擦力产生的条件，以及它们的大小和方向，掌握判断弹力和摩擦力有无、

方向和计算弹力和摩擦力大小的方法。

3.能熟练地对物体进行受力分析，并会进行力的合成与分解。

【例1】关于力的概念，以下说法正确的是

A.形状规则的物体的重心一定在其几何中心

B.有摩擦力则一定有弹力

C.静止的物体受到的摩擦力叫静摩擦力

D.椅子给你一个支持力是由于你的臀部发生弹性形变而产生的

解析：形状规则且质量分布均匀的物体，其重心一定在几何中心。有弹力是产生摩擦力的三

个必要条件之一.只有与摩擦力的施力物体保持相对静止的物体受到的摩擦力叫静摩擦力。弹力

是由于发生弹性形变的物体要恢复原状对跟它接触的物体施加的力的作用。所以故选项B正确。

点评：（1）本题属于“了解”层次；（2）摩擦力产生的三个必要条件：有粗糙的接触面、有

弹力和有相对运动或相对运动趋势；（3）运动或静止是相对地面而言，相对运动方向或相时运动

趋势方向是指摩擦力的受力物体相对其施力物体的运动（运动趋势）方向：（4）弹力是由于施力

物体发生弹性形变产生的。

【例2】一个物体受三个共点力平衡，如图所示，已知a>在，关于三个力的大小，下列说法

中正确的是

①尸2〈尸3②8+&>&吊7"&

③行一F2VB®Fi-Fl<F2

A.①②③④B.①②F||

C.①②③D.②③④

解析：民和&的合力与凡是一对平衡力，画出以死和&为邻边的平行四边形，结合a>”

可知，&<尸3。三力平衡，其中任意两个力的合力与第三个力等值反向。而为与尸2的合力值小

于尸1+B，即：尸|+&＞尸3。同理有：尸|一&＜尸3；乙一尸1＜&。故A正确。

点评：（1）本题属于“认识”层次；（2）两个力尸|、尸2的合力下的大小范围是四一BIWFWF1

+/2：（3）将两个共点力合成后得到一个有关力的三角形，再利用有关的数学知识解此力的三角

形。

【例3】如图（甲），半圆形支架A4。，两细绳。/与。8结于圆心。，

下悬重为G的物体，使。/绳固定不动，在将绳的8端沿半圆支架从水

平位置逐渐移至竖直的位置C的过程中，关于04绳的拉力FA和绳的拉

力⑶大小的变化情况，下面说法正确的是

A.尸A-"直变小，&一直变大B.一直变大，尸B一直变小

C.&一直变小，FB先变大后变小D.以一直变小，FB先变小后变大

（甲）

解析：结点。受到重物的拉力T恒定不变，它将0/绳和。8绳拉伸，因此将拉力F分解为

FA和尸B，如图（乙）所示。CM绳固定，则/人的方向不变，在08绳向上靠近0C的过程中，

在&、当、当三个位置，两绳受到的拉力分别为FAI和尸B1、尸A2和a2、以3和居》，从图上看出，

FA一直减小，而尸B先变小后增大，当08与04垂直时冲最小。_A&

点评：（1）本题属于“理解”中的“简单应用”层次；（2）一个物体受\/,，&

到三个力（或可等效为三个力）而平衡，其中一个力恒定（如重力），另一小条，心

个力的方向始终不变，第三个力的大小和方向都可改变。运用作图法能够方

便地判断两个变力的大小变化情况；（3）通过三角形的三边长短关系或变化"B?%X*工

情况，做一些较为复杂的定性分析，从图上就可以看出结果，得出结论。这（乙）

种方法称为图解法。

［例4］如图所示，原长分别为b和匕、劲度系数分别为k\和h的轻质弹簧竖直悬挂在天

花板上。两弹簧之间有一质量为如的物体，最下端挂着质量为m2的另一物体，整个装管

置处于静止状态。这时两个弹簧的总长度为多大？Lj'

解析：劲度系数为吊的轻质弹簧受到的向下拉力为（%+加2）g，设它的伸长量为

XI，根据胡克定律有（%+m2）g=kiX］,解得网=（回+%应电查

劲度系数为k2的轻质弹簧受到的向下拉力为m汉,设它的伸长量为X2,

根据胡克定律有，〃次=左2型，解得々=竺&

k2

（m+ffl

这时两个弹簧的总长度为：L=Ll+L2+xl+x2=L}+L2+'2）g

点评：（1）本题属于“综合应用”层次；（2）胡克定律F=kx中的F是弹簧一端受到的弹力

大小，x是弹簧的形变量，当弹簧处于拉伸状态时，x=L一£o；当弹簧处于压缩状态时，x=&—

Lo

梯度练习

A组

1,下列关于力的说法中，正确的是（）

A.力不能离开施力物体和受力物体而独立存在的

B.马拉车前进，马对车有拉力作用，但车对马没有拉力作用

C.根据效果命名的同一名称的力，性质也一定相同

D.只有两物体直接接触时才会产生力的作用

2.一个力分解为两个分力，下列情况中，不能使力的分解结果一定唯一的有（）

A.已知两个分力的方向B.已知两个分力的大小

C.已知一个分力的大小和另一个分力的方向D.已知一个分力的大小和方向

3.在水平传送带上的物体P,随传送带一起沿水平方向匀速运动，并且P与传送带保证相

对静止，如图所示，此时传送带对物体P的摩擦力（）..

左P右

A.方向可能向左B.方向一定向左（）（）

C.方向一定向右D.一定为零

4.如图所示，小球系在竖直拉紧的细绳下端，球恰又与光滑斜面接触并处于静止状态，则

小球受到的力有（）

A.重力和绳对它的拉力”］一

B.重力、绳对它的拉力和斜面对它的弹力§/

c.重力和斜面对球的支持力

D.绳对它的拉力和球对斜面的压力

5.如图所示，A,8两均匀直杆上端分别用细线悬挂于天花板上，下端搁在水平地面上处于

静止状态，悬挂力杆的绳倾斜，悬挂8杆的绳恰好竖直，则关于两杆的受力情况，下列说法中正

确的有（）

A./、8杆都受三个力作用B./、8杆都受四个力作用

C./杆受三个力，8杆受四个力D.4杆受四个力，8杆受三个力

6.在《探究求合力的方法》的实验中，下述哪些方法可减少实验误差（）

A.两个分力居和&间的夹角要尽量大一些干”午

B.两个分力为和巳的大小要适当大一些》J

c.拉橡皮筋的细绳要稍长••些.心

D.实验中，弹簧秤必须与木板平行，读数时视线要正对弹簧秤的刻度

7.把一条盘在地上，长为L的质量分布均匀的软绳向上提起，当绳刚好被拉直时，其重心

上升了;把一边长为上的正方体匀质物体绕其一边翻转到使其重心最高时,其重心升高了

B组

8.如图所示，竖直放置的轻弹簧一端固定在地面上，另一端与斜面体P连接，尸与固定挡

板MV接触且「处于静止状态。则斜面体P此时受到外力的个数有可能为（）忖乜

A.2个B.3个g

C.4个D.5个

9.如图所示，重为200N的/木块放在水平桌面上静止不动，桌面与木块之间的动摩擦因

数〃=0.1。现将重为15N的8物体通过轻质细绳，跨过定滑轮与“木块连结在一起，则水平桌

面与/之间的摩擦力大小为__________N«当8物体的重量变为30N,则水平——

桌面与A之间的摩擦力大小变为_________N。及心驾工

10.如图所示，细绳MO与NO所能承受的最大拉力相同，长度，白B

则在不断增加重物G的重力的过程中（绳OC不会断）（）

A.ON绳先被拉断

B.绳先被拉断

C.ON绳和。M绳同时被拉断

D.因无具体数据，故无法判断哪条绳先被拉断

11.以下是一位同学做“探究弹簧的形变与弹力之间的关系”的实验。

（1）下列的实验步骤是这位同学准备完成的，请你帮这位同学按操作的先后顺序，用字母

排歹！J出来是

A.以弹簧伸长量为横坐标，以弹力为纵坐标,描出各组数据（x,F）对应的点，并用平滑

的曲线连结起来。

B.记下弹簧不挂钩码时，其下端在刻度尺上的刻度口。

C.将铁架台固定于桌子上，并将弹簧的一端系于横梁匕在弹簧附近竖直固定一刻度尺。

D.依次在弹簧下端挂上1个、2个、3个、4个……钩码，并分别记下钩码静止时，弹簧下

端所对应的刻度并记录在表格内，然后取下钩码。

E.以弹簧伸长量为自变量，写出弹力与弹簧伸长量的关系式。

F.解释函数表达式中常数的物理意义。

（2）下表是这位同学探究弹力大小与弹簧伸长量之间的关系所测的几组数据:

弹力（F/N）0.51.01.52.02.5

弹簧原来长度（ZVcm）1515151515

弹簧后来长度（£/cm）16.217.318.519.620.8

弹簧伸长量（x/cm）

①算出每一次弹簧伸长量，并将结果填在上表的空格内。

②在右图所示的坐标上作出F-x图线。

③写出曲线的函数表达式。（x用cm作单位）:。

④函数表达式中常数的物理意义：o

12.如图所示，A,8两物体叠放在水平桌面上，N物体重20N,B

物体重30N,各接触面间的动摩擦因数均为0.2,水平拉力吊=6N,方

向向左；水平拉力尸2=2N,方向向右。在外、&的作用下，4、2均静

止不动，则8物体对地的摩擦力的大小和方向分别是（）

A.4N,方向向右B.4N,方向向左

C.6N,方向向右D.6N,方向向左

C组

13.质量为〃?的圆球放在光滑斜面和光滑的竖直挡板之间，如图所示。当斜面倾角a山零逐

渐增大时（保持挡板竖直），斜面和挡板对圆球的弹力大小的变化是（）

A.斜面的弹力由零逐渐变大B.斜面的弹力由机g逐渐变大

C.挡板的弹力由零逐渐变大D.挡板的弹力由〃?g逐渐变大

14.下图所示的对物体力的四幅受力图中，正确的有（）

15.如图所示，长为工=5m的轻绳，两端分别系在和8两杆的顶端/、C处，两杆竖

直立在地面上，已知两杆水平间距为加4m。绳上有-光滑轻质挂钩，其下悬挂

着重为G=24N的重物，当重物达到静止时，绳中张力多大？

D

第四章牛顿运动定律

学习目标

节次学习目标

了解理想实验是科学研究的重要方法；理解牛顿第一定律；了解惯

1.牛顿第一定

性的概念，理解质量是物体惯性大小的量度；能解释有关惯性的现

律

象。

2.实验：探究

加速度与力、质量的了解实验的基本思路及分析方法。

关系

3.牛顿第二定

理解牛顿第二定律；会用牛顿第二定律解决简单问题。

律

认识单位制及意义；了解国际单位制中的力学单位；会正确应

4.力学单位制

用国际单位制。

5.牛顿第三定理解作用力和反作用力；理解牛顿第三定律并能分析说明相关

律具体实例。

6.用牛顿运动

定律解决问题（一）会运用牛顿运动定律解决简单的动力学问题。

会运用牛顿运动定律解决一些实际的问题；理解共点力平衡条

7.用牛顿运动

件，并能分析简单的平衡问题；认识超重、失重现象及其产生的原

定律解决问题（二）

因；能从动力学角度理解自由落体运动.

要点解读

一、牛顿第一定律与惯性

1.牛顿第一定律的含义：一切物体都具有惯性，惯性是物体的固有属性；力是改变物体运

动状态的原因；物体运动不需要力来维持。

2.惯性：物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质，叫做惯性。质量是物体

惯性大小的量度。

二、牛顿第二定律

1.牛顿第二定律揭示了物体的加速度与物体的合力和质量之间的定量关系。力是产生加速

度的原因，加速度的方向与合力的方向相同，加速度随合力同时变化。

2.控制变量法”探究加速度与力、质量的关系”实验的关键点

（1）平衡摩擦力时不要挂重物，平衡摩擦力以后，不需要重新平衡摩擦力。

（2）当小车和祛码的质量远大于沙桶和祛码盘和祛码的总质量时，沙桶和祛码盘和祛码的

总重力才可视为与小车受到的拉力相等，即为小车的合力。

（3）保持祛码盘和祛码的总重力一定，改变小车的质量（增减祛码），探究小车的加速度与

小车质量之间的关系；保持小车的质量一定，改变沙桶和祛码盘和祛码的总重力，探究小车的加

速度与小车合力之间的关系。

（4）利用图象法处理实验数据，通过描点连线画出l尸和a—l图线，最后通过图线作出

m

结论。

3.超重和失重

无论物体处在失重或超重状态，物体的重力始终存在，且没有变化。与物体处于平衡状态相

比，发生变化的是物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力。

(1)超重：当物体在竖直方向有向上的加速度时，物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力

大于重力。

(2)失重：当物体在竖直方向有向下的加速度时，物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力

小于重力。当物体正好以大小等于g的加速度竖直下落时，物体对支持物的压力或对悬挂物的拉

力为0,这种状态叫完全失重状态。

4.共点力作用下物体的平衡

共点力作用下物体的平衡状态是指物体处于匀速直线运动状态或静止状态。处于共点力平衡

状态的物体受到的合力为零。

三、牛顿第三定律

牛顿第三定律揭示了物体间的一对相互作用力的关系：总是大小相等，方向相反，分别作用

两个相互作用的物体上，性质相同。而一对平衡力作用在同一物体上，力的性质不一定相同。

学法指导

一、力的观点：利用牛顿运动定律或牛顿运动定律与运动学公式相结合解题的观

点。

1.用牛顿第二定律解题的一般思路

(1)明确研究对象。研究对象可以是一个物体，也可以是由若干个物体组成的系统。高中

阶段一般要求这些物体有共同的加速度。

(2)分析研究对象的受力情况和运动情况。

(3)用合成法或分解法处理物体受到的力和物体的加速度。

(4)根据牛顿第二定律列方程求解。

2.两种基本动力学问题

(1)已知受力情况求运动情况

①分析对象的受力情况，画出受力示意图，对受到的力进行处理，求出合力，利用牛顿第二

定律计算出物体的加速度。

②分析对象的运动情况，画出运动过程示意图，选择合适的运动学规律，求出目标运动量。

(2)已知运动情况求受力情况

①分析对象的运动情况，画出运动过程示意图，选择合适的运动学规律，求出物体的加速度。

②利用牛顿第二定律求出合力，分析对象的受力情况，画出受力示意图，对受到的力进行处

理，求出目标力。

3.共点力平衡问题的求解思路

(1)选取合适的研究对象。

(2)对研究对象进行受力分析。

(3)利用力的合成、分解(受三个共点力作用下的平衡)或力的正交分解(受四个或四个

以上共点力作用下的平衡)处理物体受到的力。

(4)利用有关数学方法求解。

二、学习建议

1.要正确理解牛顿三大定律之间的关系。牛顿第一定律和牛顿第二定律解决了单个物体的

运动和力之间的关系，牛顿第三定律研究了物体之间的相互作用力的关系。

2.要深入理解和掌握伽利略斜面理想实验的猜想依据、设计思路、推断结果这一思维过程。

要理解和掌握控制变量这一思想方法。

3.要在解题过程中掌握应用牛顿运动定律分析问题的一般方法。熟练掌握利用牛顿运动定

律解决两类基本动力学问题的求解思路。

【例1】关于物体的惯性，下列说法中正确的是

A.运动速度大的物体不能很快地停下来，是因为物体速度越大，惯性也越大

B.静止的火车起动时，速度变化慢，是因为静止的物体惯性大的缘故

C.乒乓球可以快速抽杀，是因为乒乓球惯性小

D.在宇宙飞船中的物体不存在惯性

解析：•切物体都具有惯性，惯性大小仅由物体的质量决定，与外界因素及自身运动状态无

关，所以A、B、D错。至于运动速度大的物体不能很快地停下来，是由于初速度越大的物体，

在相同阻力作用下，运动时间越长。而静止的火车起动时，速度变化缓慢，是因为火车质量大，

惯性大，而不是因为静止的物体惯性大。乒乓球可以快速抽杀，是因为其质量小，惯性小，在相

同力的作用下，运动状态容易改变，所以C对。

点评：（1）本题属于“了解”层次；（2）惯性是描述物体保持原来运动状态（初速度）不变

的性质，或者是物体“抵抗运动状态变化”的“本领”。它仅由物体的质量决定。

【例2】关于站在田径场上静止不动的运动员，下列说法中正确的是

A.运动员对地面的压力与运动员受到的重力是一对平衡力

B.地面对运动员的支持力与运动员受到的重力是一对平衡力

C.地面对运动员的支持力与运动员对地面的压力是一对平衡力

D.地面对运动员的支持力与运动员对地面的压力是一对作用力与反作用力

解析：运动员在重力和地面的支持力共同作用下处于平衡状态，所以，地面对运动员的支持

力与运动员受到的重力是一对平衡力。与支持力和压力有关的两个物体互为受力物体和施力物

体，所以它们是一对相互作用力。所以BD正确。

点评：（1）本题属于“认识”层次；（2）一对平衡力和一对相互作用力除了大小相等、方向

相反（在同一直线上）外，它们还有许多的不同。比如，一对相互作用力一定同时变化，但一对

平衡力则不一定；一对相互作用力的性质一定相同，但一对平衡力则不一定；一对平衡力的作用

效果相互抵消，但一对相互作用力则不能等等。管

【例3】如图所示，质量为m的小球，用长为L的细绳吊起来，放在半径为夫K

的光滑球体表面上，由悬点到球面最高点距离为d,若小球的半径相对大球的半径火dlV

可忽略，求:

（1）小球对球面的压力；（J

（2）绳对小球的拉力。

解析：运动对小球m进行受力分析如图。将T和N合成，其合力为重力的平衡力,

.*TN

AOOM^AGMT^—=—=

d+R

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d+R