高中物理必修一第一章核心知识点速记指南

物理学是一门探索物质基本结构和运动规律的学科。那么，如何高效学习高中物理呢？以下是高中物理必修一第一章知识点的系统梳理与归纳，供同学们参考。

### 第一讲：运动的描述（t、l、x、v、a、m）

#### 一、质点、参考系和坐标系

1. **机械运动**：一个物体相对于另一个物体的位置变化。具有相对性，即描述运动时需选定参考系。

2. **质点**：理想化的物理模型，将物体简化为具有质量的点。适用于物体大小、形状对研究问题影响可忽略的情况。

3. **参考系**：描述物体运动时选定的参照物。选择原则包括：
– **任意性**：可任意选择，但需保持一致性。
– **方便性**：通常默认为地面。
– **同一性**：同一研究过程中需保持参考系不变。

4. **坐标系**：为定量描述运动建立数学框架，常用直角坐标系。

#### 二、时间、时刻和位移、路程

1. **时刻与时间间隔**：
– **时刻**：某一瞬间，在时间轴上表示为点，对应瞬时速度和瞬时加速度。
– **时间间隔**：时间段，在时间轴上表示为线段，对应位移、速度变化量等。

2. **位移与路程**：
– **位移**：矢量，表示物体位置变动的大小和方向，由初末位置决定，与路径无关。
– **大小**：初末位置间的直线距离。
– **方向**：由初位置指向末位置。
– **路程**：标量，物体运动轨迹的长度，只有大小，无方向。

#### 三、运动快慢的描述——速度（矢量）

1. **速度**：位移与发生该位移所用时间的比值，符号为v。
– **公式**：v = Δx / Δt
– **单位**：1 m/s = 3.6 km/h
– **矢量性**：具有大小和方向，方向与位移方向一致。

2. **分类**：
– **瞬时速度**：物体通过某一位置或某一时刻的速度。
– **平均速度**：某段时间内位移与时间的比值。

3. **速率**：
– **瞬时速率**：瞬时速度的大小，标量。
– **平均速率**：路程与时间的比值，标量。
– **关系**：平均速率 ≥ 平均速度的大小（单向直线运动中相等）。

#### 四、速度变化快慢的描述——加速度（矢量）

1. **加速度**：速度变化量与发生该变化所用时间的比值，符号为a。
– **公式**：a = Δv / Δt
– **单位**：m/s²
– **矢量性**：方向与速度变化量的方向一致。

2. **加减速条件**：
– **加速**：加速度方向与速度方向相同或成锐角，速度大小增加。
– **减速**：加速度方向与速度方向相反或成钝角，速度大小减小。

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### 高一物理必修一第一章练习题（含答案）

#### 一、选择题（共10小题，每题4分，共40分）

1. **我国《道路交通安全法》规定高速公路限速120 km/h。关于限速标志的说法正确的是**
A. 限速值指平均速度
B. 限速值约为12 m/s
C. 限速因惯性大难以刹车
D. 限速因速度大刹车距离长，易发生事故
**答案：D**
**解析**：限速值指瞬时速度，A错；120 km/h ≈ 33 m/s，B错；惯性由质量决定，与速度无关，C错；速度越大，刹车距离越长，D正确。

2. **轻绳悬挂灯泡，受力分析正确的是**
A. 重力与绳拉力平衡
B. 重力与绳拉力为作用力与反作用力
C. 灯泡对绳拉力与绳对灯泡拉力为作用力与反作用力
D. 绳对天花板的拉力与天花板对绳拉力为平衡力
**答案：C**
**解析**：重力与绳拉力平衡，A正确但非作用力反作用力；B错；作用力反作用力分别作用在两个物体上，C正确；D错。

3. **五只灯笼悬挂倾斜，自上而下第二只对第三只的拉力为**
A. 2/3 mg
B. 2/3√3 mg
C. 8/3 mg
D. 8 mg
**答案：A**
**解析**：整体受力分析，竖直方向：Tcos30° = 3mg → T = 2√3 mg，故第二只对第三只拉力为2/3 mg。

4. **电梯运动状态分析，正确的是**
A. 图2加速上升，同学超重
B. 图3减速下降，同学失重
C. 图4减速上升，同学失重
D. 图5加速下降，同学超重
**答案：C**
**解析**：图2、5示数大于重力超重，可能加速上升或减速下降；图3、4示数小于重力失重，可能向下加速或向上减速，C正确。

5. **金属盒质量变为2m，滑行距离变化为**
A. s/2
B. 2s
C. s/4
D. s
**答案：D**
**解析**：设动摩擦因数为μ，原式：-μmg = ma，v²/2as → s = v²/2μg；新式：-2μmg = 2ma′ → s′ = v²/2μg，故s′ = s。

6. **物块受水平推力F，速度v随时间t变化如图，质量m和动摩擦因数μ为**
A. m=1.5kg，μ=0.4
B. m=0.5kg，μ=0.4
C. m=0.5kg，μ=0.2
D. m=1kg，μ=0.2
**答案：B**
**解析**：F=3N时匀加速，a=2m/s² → F-μmg=ma → 3-0.5×10μ=2 → μ=0.4；F=2N时匀速 → F=μmg → 2=0.4×10m → m=0.5kg。

7. **工人悬挂玻璃，受力分析正确的是**
A. F₁ = Gsinα
B. F₂ = Gtanα
C. 缓慢下移F₁与F₂合力不变
D. 缓慢下移F₁减小，F₂增大
**答案：BC**
**解析**：受力分析F₁ = Gcosα，F₂ = Gtanα；下移α减小，F₁、F₂均减小，但合力始终等于G，B、C正确。

8. **轻质弹簧悬挂物体，正确结论是**
A. 物体分离时弹簧压缩
B. 加速度5m/s²
C. 物体质量2kg
D. 弹簧劲度系数7.5N/cm
**答案：BC**
**解析**：分离时弹簧自然伸长，A错；由图象和牛顿第二定律解得m=2kg，a=5m/s²，k=5N/cm，B、C正确，D错。

9. **缆车斜面放置物块，受力分析正确的是**
A. 摩擦力向下
B. 滑动摩擦力ma
C. 静摩擦力12mg+ma
D. 斜面支持力32mg
**答案：CD**
**解析**：摩擦力沿斜面向上，A错；f=12mg+ma，C正确；支持力N=3/2 mg，D正确。

10. **传送带水平部分，木块运动时间可能为**
A. L/v + v²/2μg
B. L/v
C. 2L/μg
D. 2Lv
**答案：ACD**
**解析**：匀加速→s=12μgt² → t=2L/μg；匀加速到v→s=vt+12at² → t=2Lv；先匀加速再匀速→s=12μgt²+v(t-μg) → t=L/v+v²/2μg，A、C、D正确。

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### 第Ⅱ卷（非选择题）

#### 二、填空题（共3小题，共16分）

11. **“探究加速度与力、质量关系”实验器材**
名称：**学生电源、电磁打点计时器（或电火花计时器）、钩码、砝码**
作用：
– 学生电源：为计时器供电
– 计时器：记录运动时间和位置
– 钩码：改变小车质量
– 砝码：改变拉力大小，或测量小车质量

12. **“探究加速度与合外力关系”实验**
(1) 垫高木板：**平衡摩擦力**；匀速运动时：**已调好**
(2) 合理钩码质量范围：**A（10g～40g）**
(3) 纸带加速度：**a=1.11 m/s²**
(4) 实验结论：**在质量不变时，加速度与合外力成正比**

13. **“探究加速度与力、质量关系”实验**
(1) 纸带加速度：**a=0.8 m/s²**
(2) 错误做法：**A、C、D**
(3) 丙图原因：**平衡摩擦力时倾角过大**
丁图原因：**倾角过小或未平衡摩擦**

#### 三、论述、计算题（共4小题，共44分）

14. **斜面小车系统，求m₀质量**
**答案：m₀=7.5 kg**
**解析**：对m₀：m₀g-T=m₀a；对m和M：T=(m+M)a；对m：mgtan37°=ma；解得m₀=(M+m)gtan37°/g-a=7.5 kg。

15. **小环沿杆运动，求质量m和倾角α**
**答案：m=1 kg，α=30°**
**解析**：v-t图象斜率a=1/2 m/s²；前2s：F₁-mgsinα=ma → F₁=3N；后2s：F₂=mgsinα → F₂=2N；解得m=1 kg，α=30°。

16. **小轿车运动，求斜坡速度和水平加速时间**
(1) **斜坡速度v₁=10 m/s**
(2) **加速时间t≤5 s**
**解析**：斜坡：F₁+mgsin37°-μmgcos37°=ma₁ → a₁=3 m/s²；v₁²=2a₁h/sin37°=10 m/s；水平：F₂-μmg=ma₂ → a₂=2 m/s²；关闭油门减速a₃=5 m/s²；v₂²-v₁²=2a₂x₂+2a₃(x₂-x₁) → v₂=20 m/s；t=v₂-v₁/a₂=5 s。

17. **木板与滑块系统，求速度和最小长度**
(1) **t=1s时：v_m=5 m/s，v_m=4 m/s**
(2) **最小长度L=0.75 m**
**解析**：滑块：a₁=μ₂g=4 m/s²；木板：前1s：a₂=F₁-μ₂mg-μ₁(M+m)g/M=5 m/s²；后1s：a₃=F₂-μ₂mg-μ₁(M+m)g/M=2 m/s²；v_m=5 m/s，v_m=4 m/s；相对静止时Δt=0.5 s；位移差L=s₂-s₁=0.75 m。

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### 高一物理必修一公式

#### 1. 质点的运动

1. 速度公式：vₜ = v₀ + at
2. 位移公式：s = v₀t + ½at² = v_平t = vₜ/2t
3. 速度推论：vₜ² – v₀² = 2as
4. 平均速度：v_平 = s/t（定义式）
5. 中间时刻速度：vₜ/2 = v_平 = (vₜ + v₀)/2
6. 中间位置速度：vₛ/2 = √[(v₀² + vₜ²)/2]
7. 加速度公式：a = (vₜ – v₀)/t {a与v₀同向加速(a>0)；反向减速(a 重力G；失重：支持力FN < 重力G。