人教版高中物理必修一公式大全及人教版高中物理必修一課后練習(xí)答案詳解

4--人教版高中物理必修1公式大全一．勻變速直線運(yùn)動1．勻變速直線運(yùn)動的六個基本公式=1\*GB3①=2\*GB3②=3\*GB3③=4\*GB3④=5\*GB3⑤=6\*GB3⑥2．初速度為0的勻變速直線運(yùn)動的特點(diǎn)①從運(yùn)動開始計時，t秒末、2t秒末、3t秒末、…、nt秒末的速度之比等于連續(xù)自然數(shù)之比：v1∶v2∶v3∶…∶vn＝1∶2∶3∶…∶n．②從運(yùn)動開始計時，前t秒內(nèi)、2t秒內(nèi)、3t秒內(nèi)、…、nt秒內(nèi)通過的位移之比等于連續(xù)自然數(shù)的平方之比：s1∶s2∶s3∶…∶sn＝12∶22∶32∶…∶n2．③從運(yùn)動開使計時，任意連續(xù)相等的時間內(nèi)通過的位移之比等于連續(xù)奇數(shù)之比：s1∶s2∶s3∶…∶sn＝1∶3∶5∶…∶（2n－1）．④通過前s、前2s、前3s…的用時之比等于連續(xù)的自然數(shù)的平方根之比：t1∶t2∶t3∶…tn＝∶∶∶…∶．⑤從運(yùn)動開始計時，通過任意連續(xù)相等的位移所用的時間之比為相鄰自然數(shù)的平方根之差的比：t1∶t2∶t3∶…tn＝∶∶∶3．自由落體運(yùn)動的特點(diǎn)()=1\*GB3①=2\*GB3②③④4．勻變速其他推導(dǎo)公式①中間時刻速度：②中間位移速度：③任意連續(xù)相等時間T內(nèi)位移差：任意連續(xù)相等時間kT內(nèi)位移差：二、力學(xué)1、重力：G=mg(g值隨地理緯度的增加而增大，隨離地高度的增大而減小)，重力的方向總是豎直向下的。2、彈力：F=kx(x為伸長量或壓縮量,k為勁度系數(shù))，產(chǎn)生彈力的2個條件：①接觸；②發(fā)生彈性形變3、摩擦力產(chǎn)生條件：①有彈力；②發(fā)生相對運(yùn)動或具有相對運(yùn)動的趨勢；③接觸面粗糙(1)滑動摩擦力：f=uN，N是兩個物體表面間的壓力，為滑動摩擦因數(shù)。(2)靜摩擦力的大?。孩凫o摩擦力大小與正壓力無關(guān)，但最大靜摩擦力的大小與正壓力成正比。②最大靜摩擦力一般比滑動摩擦力略大一點(diǎn)，但有時認(rèn)為二者是相等的。③平衡時靜摩擦力的大小與產(chǎn)生靜摩擦力的外力的合力等值反向。④靜摩擦力的取值范圍是注意：兩物體間有彈力，不一定產(chǎn)生摩擦力，但物體間有摩擦力時，必有彈力產(chǎn)生。4、力的合成①、同向：合力方向與、的方向一致②③兩個力的合力范圍：F1－F2FF1+F2④合力可以大于分力、也可以小于分力、也可以等于分力5、力的分解(1)己知合力的大小和方向,有無數(shù)多組解(即可分解為無數(shù)對分力)(2)己知合力的大小和方向,=1\*GB3①又知F1、F2的方向——有一組解=2\*GB3②又知F1、F2大小(F1F2)——有一組解=3\*GB3③又知F1的大小和方向——有一組解=4\*GB3④又知F1的方向及F2的大?。寒?dāng)F>F2>Fsin時——有兩組解當(dāng)F2=Fsin時——有一組解當(dāng)F2>F時——有一組解6.共點(diǎn)力作用下物體的平衡條件:F合=0（靜止或勻速直線運(yùn)動）①二力平衡：大小相等，方向相反，作用在同一條直線上,作用在一個物體上。②三力平衡：任意兩個力的合力必與第三個力等值反向，用三角形法則③若物體在三個以上的共點(diǎn)力作用下處于平衡狀態(tài)，通常可采用正交分解三、牛頓定律1、牛一定律：一切物體總保持勻速直線運(yùn)動或靜止?fàn)顟B(tài)，直到有外力迫使它改變這種狀態(tài)為止．（1）物體不受外力是該定律的條件．（2）物體總保持勻速直線運(yùn)動或靜止?fàn)顟B(tài)是結(jié)果．（3）直至外力迫使它改變這種狀態(tài)為止，說明力是產(chǎn)生加速度的原因．（4）物體保持原來運(yùn)動狀態(tài)的性質(zhì)叫慣性，慣性大小的量度是物體的質(zhì)量．（5）注意：①牛頓第一定律不是實(shí)臉直接總結(jié)出來的．牛頓以伽利略的理想斜面實(shí)臉為基拙，加之高度的抽象思維，概括總結(jié)出來的．不可能由實(shí)際的實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證；②牛頓第一定律不是牛頓第二定律的特例，而是不受外力時的理想化狀態(tài)．③揭示了力和運(yùn)動的關(guān)系：力不是維持物體運(yùn)動的原因，而是改變物體運(yùn)動狀態(tài)的原因．2、牛頓第三定律：兩物體之間的作用力與反作用力總是大小相等，方向相反，F(xiàn)=－F/作用力和反作用力與一對平衡力的聯(lián)系和區(qū)別一對平衡力一對作用力與反作用力不同點(diǎn)兩個力作用在同一物體上兩個力分別作用在兩個不同物體上兩個力涉及三個物體兩個力涉及兩物體可以求合力，且合力一定為零不可以求合力兩個力的性質(zhì)不一定相同兩個力的性質(zhì)一定相同共同作用的效果是使物體平衡表現(xiàn)在相互作用的兩個物體上一個力的產(chǎn)生、變化、消失不一定影響另一個力兩個力一定同時產(chǎn)生、同時變化、同時消失共同點(diǎn)大小相等、方向相反、作用在一條直線上3、牛頓第二定律：物體的加速度跟物體所受合外力成正比，跟物體的質(zhì)量成反比；a的方向與F合的方向總是相同，F(xiàn)=ma動力學(xué)的兩大基本問題求解：受力情況運(yùn)動情況，聯(lián)系力和運(yùn)動的橋梁是a4、運(yùn)用牛頓運(yùn)動定律解決物體的超重與失重問題（1）物體對支持物的壓力（或?qū)覓煳锏睦Γ┐笥谖矬w所受重力的現(xiàn)象，稱為超重現(xiàn)象。超重時物體的加速度向上。（2）物體對支持物的壓力（或?qū)覓煳锏睦Γ┬∮谖矬w所受重力的現(xiàn)象，稱為失重現(xiàn)象。失重時物體的加速度向下。（3）如果物體正好以大小等于g的加速度加速下落或減速上升時，處于完全失重狀態(tài)。（4）注意：超重和失重現(xiàn)象中，地球?qū)ξ矬w的實(shí)際作用力（重力）并沒有變化。5、力學(xué)單位制：在國際單位制（SI）中，力學(xué)的基本物理量有長度、質(zhì)量和時間，對應(yīng)的基本單位是m、Kg和s，除力學(xué)中的三個外，還有電流、熱力學(xué)溫度、物質(zhì)的量、發(fā)光強(qiáng)度這四個，對應(yīng)的單位是A、K、mol、cd。基本物理量根據(jù)物理公式推導(dǎo)出來的其他物理量的單位，叫做導(dǎo)出單位。如力、速度、加速度等的單位。人教版高中物理必修一課后習(xí)題答案第一章：運(yùn)動的描述第1節(jié)：質(zhì)點(diǎn)參考系和坐標(biāo)系1、“一江春水向東流”是水相對地面（岸）的運(yùn)動，“地球的公轉(zhuǎn)”是說地球相對太陽的運(yùn)動，“鐘表時、分、秒針都在運(yùn)動”是說時、分、秒針相對鐘表表面的運(yùn)動，“太陽東升西落”是太陽相對地面的運(yùn)動。2、詩中描寫船的運(yùn)動，前兩句詩寫景，詩人在船上，臥看云動是以船為參考系。云與我俱東是說以兩岸為參考系，云與船均向東運(yùn)動，可認(rèn)為云相對船不動。3、xA=-0.44m，xB=第2節(jié)：時間和位移1．A．8點(diǎn)42分指時刻，8分鐘指一段時間。B．“早”指時刻，“等了很久”指一段時間。C．“前3秒鐘”、“最后3秒鐘”、“第3秒鐘”指一段時間，“3秒末”指時刻。2．公里指的是路程，汽車的行駛路線一般不是直線。3．（1）路程是100m，位移大小是100m。（2）路程是800m，對起跑點(diǎn)和終點(diǎn)相同的運(yùn)動員，位移大小為0；其他運(yùn)動員起跑點(diǎn)各不相同而終點(diǎn)相同，他們的位移大小、方向也不同。4．解答3m8m05m-8m-3m05m-3m5m-8m-3m第3節(jié)：運(yùn)動快慢的描述——速度1．（1）1光年=365×24×3600×3.0×108m=9.5×（2）需要時間為2．（1）前1s平均速度v1=9m/s前2s平均速度v2=8m/s前3s平均速度v3=7m/s前4s平均速度v4=6m/s全程的平均速度v5=5m/sv1最接近汽車關(guān)閉油門時的瞬時速度，v1小于關(guān)閉油門時的瞬時速度。（2）1m/s，03．（1）24.9m/s，（2）36.第4節(jié)：實(shí)驗(yàn)：用打點(diǎn)計時器測速度1．電磁打點(diǎn)記時器引起的誤差較大。因?yàn)殡姶糯螯c(diǎn)記時器打點(diǎn)瞬時要阻礙紙帶的運(yùn)動。2．（1）紙帶左端與重物相連。（2）A點(diǎn)和右方鄰近一點(diǎn)的距離Δx=7．0×10-3m，時間Δt=0.02s，Δt很小，可以認(rèn)為A點(diǎn)速度v==0.35m3．解（1）甲物體有一定的初速度，乙物體初速度為0。（2）甲物體速度大小不變，乙物體先勻加速、勻速、最后勻減速運(yùn)動。（3）甲、乙物體運(yùn)動方向都不改變。4．紙帶速度越大，相鄰兩點(diǎn)的距離也越大。紙帶速度與相鄰兩點(diǎn)時間無關(guān)。第5節(jié)：速度變化快慢的描述——加速度1．100km/h=27.8m2．A．汽車做勻速直線運(yùn)動時。B．列車啟動慢慢到達(dá)最大速度50m/s，速度變化量較大，但加速時間較長，如經(jīng)過2min，則加速度為0.42m/s2C、汽車向西行駛，汽車減速時加速度方向向東。D．汽車啟動加速到達(dá)最大速度的過程中，后一階段加速度比前一階段小，但速度卻比前一階段大。3．A的斜率最大，加速度最大。aA=0.63m/s2，aB=0.083m/s2，aC=-0.aA、aB與速度方向相同，aC與速度方向相反。4．解答滑塊通過第一個光電門的速度滑塊通過第二個光電門的速度滑塊加速度第二章：勻變速直線運(yùn)動的描述第1節(jié)：實(shí)驗(yàn)：探究小車速度隨時間變化的規(guī)律1．（1）15，16，18，19，21，23，24；（2）如圖所示；（3）可認(rèn)為是一條直線。2．A做勻速直線運(yùn)動，速度為15m/s；B做初速度為零，加速度為1.9m/s2的勻加速直線運(yùn)動；C做初速度為4m/s，加速度為0.67m3．（1）圖2-9，（2）剪下的紙條長度表示0.1s時間內(nèi)位移大小，可近似認(rèn)為速度、.v∝Δx，紙條長度可認(rèn)為表示速度。圖2－94．略。第2節(jié)：勻變速直線運(yùn)動的速度與時間的關(guān)系1．初速度v0=36km/h=10m/s，加速度a=0.2m/s2，末速度v=根據(jù)v=v0+at得2．初速度v0=72km/h=20m/s，加速度a=-0.1m/s2根據(jù)v=v0+at得v=20m/s-0.1×120m/s=8m/s3．（1）4s末速度為2m/s，最大，7s末速度為1m/s，最小。（2）這三個時刻的速度均為正值，速度方向相同。（3）4s末加速度為零，最小，7s末加速度為1m/s2、最大。（4）1s加速度為正值，7s末加速度為負(fù)值，加速度方向相反。說明速度、加速度都是矢量，比較矢量的大小是按矢量的絕對值判定。4．第3節(jié)：勻變速直線運(yùn)動的位移與時間的關(guān)系1．初速度v0=36km/h=10m/s，加速度a=0.2m/s2，時間t=30s根據(jù)得x=10×30m+×0.2×302m=根據(jù)v=v0+at得v=10m/s+0.2×30m/s=16m/s2．初速度v0=18m/s，時間t=3s，位移x=36m根據(jù)得3．位移之比第4節(jié)：勻變速直線運(yùn)動的位移與速度的關(guān)系1、54km/h2、初速度v0=10m/s，末速度v=0,位移x=1.根據(jù)v2-v20=2ax得3．若飛機(jī)靠自身發(fā)動機(jī)起飛，飛機(jī)初速度為0，加速度a=5m/s2，位移x=100m，末速度vx由v2x=2ax得，所以不行。彈射裝置使飛機(jī)初速度為v0，末速度為v=50m/s根據(jù)v2-v20=2ax得v20=v2-2ax第5節(jié)：自由落體運(yùn)動1．文具橡皮下落得快。紙片揉成很緊的小紙團(tuán)后，小紙團(tuán)下落變快。這是因?yàn)榭諝庾枇Φ淖饔茫埰艿目諝庾枇Υ?，小紙團(tuán)受的空氣阻力小。2．根據(jù)x=gt2得x=×10×3.02m=由于空氣阻力，下落加速度小于g，計算結(jié)果應(yīng)小于45m。3．設(shè)井口到水面的距離為x，石塊下落做自由落體運(yùn)動，設(shè)石塊落到水面的時間為t，則有x=gt2=×10×2.52m=31m由于聲音傳播需要一定的時間，所以石塊自由下落到水面的時間t＜2.5s，我們估算的x偏大。第三章：相互作用第1節(jié)：重力基本相互作用1．（1）玻璃杯從桌子上掉下，在重力作用下，運(yùn)動得越來越快；被擲出去的鉛球，在重力作用下沿曲線落回地面；蹦蹦床在人的壓力作用下，向下凹；橡皮筋在拉力作用下變得細(xì)長。（2）人坐在凳子上，人對凳子有一個壓力，該力的施力物體是人，受力物體是凳子。2．略。3．是位于同一點(diǎn)。第2節(jié)：彈力1．（略）2．鋼管受到3個力作用：重力G，地面的支持力F1、繩的拉力F2（圖3-11）。重力G的施力物體是地球，地面的支持力F1的施力物體是地面、繩的拉力F2的施力物體是繩。圖3－113．略。4．如圖所示。彈簧的勁度系數(shù)為k=26N/m彈簧伸長量x/m彈力F/N000．0120.300.0230.600.0350.900.0461.200.0581.50第3節(jié)：摩擦力1．手壓著桌面向前移動時，手受到桌面的滑動摩擦力作用?；瑒幽Σ亮Φ姆较蚺c手指移動的方向相反，阻礙手指的運(yùn)動。手對桌面的壓力越大，手指受到的滑動摩擦力越大，對手指相對桌面運(yùn)動的阻礙作用越明顯。2．（1）不受。因?yàn)槠孔优c桌面之間沒有相對運(yùn)動的趨勢。（2）受靜摩擦力作用，靜摩擦力的方向沿桌面斜向上。（3）受靜摩擦力作用，靜摩擦力的方向豎直向上（瓶子處于豎直狀態(tài)）。（4）受滑動摩擦力作用，摩擦力的方向沿紙條相對瓶子的運(yùn)動方向。3．答：Fmax=40NF=30Nμ=0.320N第4節(jié)：力的合成1．兩個力的夾角為0°時，它們的合力最大，為12N；當(dāng)兩個力的夾角為180°時，它們的合力最小，為8N；當(dāng)兩個力的夾角由0°逐漸增加到180°時，它們的合力逐漸減小，即合力的大小在12N和8N之間；由此可見，兩個力的合力可以等于10N，不能等于5N和15N。圖3－142．當(dāng)兩個力的合力為0時，由于一個力向東，大小為6N，則另一個力的方向必向西，大小也為6N。將方向向東的、大小為6N的力改為向南時，二力相互垂直，如圖3-14所示，它們的合力的大小為6N，方向?yàn)槲髌?5°。圖3－153．如圖3-15所示，選1cm長的線段表示30N的力，作出力的平行四邊形，量得表示合力F的對角線長6.8cm，則合力的大小F=30×6.8／1N=204N，量得F與F14．（1）正確（2）錯（3）錯第5節(jié)：力的分解圖3－161．如圖3-16所示。與F的夾角為θ，得θ=53°2．（1）如圖3-17甲（2）如圖3-17乙（3）如圖3-17丙圖3－17（1）（2）兩種情況的解是惟一的，（3）的解不是惟一的。圖3－183．如圖3-18所示。OC與OB的夾角為θ。θ=arctan0.8=38．7°第四章：牛頓運(yùn)動定律第1節(jié)：牛頓第一定律圖4－101．（1）不能炸中目標(biāo)。如圖4-10所示，因?yàn)?，炸彈被投下后，由于慣性，仍有與飛機(jī)相同的水平速度，如果目標(biāo)是靜止的，炸彈就會落到目標(biāo)的前方。（2）因?yàn)?，?dāng)你跳起時，由于慣性，你仍有與地球相同的速度，所以還回到原處，而不落在原地的西邊。2．如果不系安全帶，當(dāng)緊急剎車時，車雖然停下了，但人因慣性而仍然向前運(yùn)動，會發(fā)生危險。系上安全帶后，人雖然因慣性向前運(yùn)動，但受安全帶的約束，不致發(fā)生危險。3．物體以一定速度向上拋出，在空中向上運(yùn)動，是由于物體具有慣性，而繼續(xù)向上運(yùn)動，不是因?yàn)槭艿搅讼蛏系牧Φ淖饔谩?．如果選擇了相對于靜止的大樹做加速運(yùn)動的汽車為參考系，人在車上觀察大樹，大樹做遠(yuǎn)離汽車的加速運(yùn)動。大樹的運(yùn)動狀態(tài)改變不是因?yàn)槭艿搅肆Φ淖饔?，而是因?yàn)閼T性定律在選擇的參考系中不成立。第3節(jié)：牛頓第二定律1．答:沒有矛盾。牛頓第二定律公式F＝ma中的F指的是物體所受的合力，而不是其中的某一個力。我們用力提一個放在地面上的很重的物體時，物體受到的力共有三個：手對物體向上的作用力F1，豎直向下的重力G，以及向上的支持力F2。如果F1<G，只是支持力F2減小，這三個力的合力F=0，故物體的加速度為零，物體保持不變。<G，只是支持力F2減小，這三個力的合力F＝0，故物體的加速度為零，物體保持不動。<p>2．解：由可得：。3．解：由得：圖4－114．解：根據(jù)平行四邊形定則(圖4-11)這兩個力的合力為：F＝2×14×cos45°＝19.8N加速度的大小為：加速度的方向?yàn)椋号c合力方向相同，與兩個分力成45°夾角。圖4－125．解：如圖4-12,物體在水平方向受到兩個力的作用，根據(jù)牛頓運(yùn)動定律：設(shè)小車運(yùn)動方向?yàn)檎鼺－F阻＝ma，F(xiàn)阻＝F－ma＝60N－30×1.5N＝15N－F阻＝ma′加速度方向與推力的方向相反。第4節(jié)：力學(xué)單位制1．解：由v2t-v20=2ax可求出自行車的加速度根據(jù)牛頓第二定律，自行車受的阻力F＝ma＝100×（－0.2）N＝－20N負(fù)號表示阻力方向與v0方向相反。2．解：貨車剎車后加速度大小為：從剎車開始到停下來駛過的路程為：3．因?yàn)?W＝Fl所以1J＝1N×1m＝1kg×1m/s2×1m＝1kg·m2·s-24．證明：第5節(jié)：牛頓第三定律1．答：涉及木箱和地球的作用力和反作用力有兩對，一對是木箱受到的重力和木箱吸引地球的力；一對是木箱受到地面對它的支持力和木箱對地面的壓力。木箱受到的是重力和支持力。地球受到的是木箱對它的引力和壓力。2．物體靜止地放在臺式彈簧秤上，物體受到重力G和支持力FN的作用，因?yàn)槲矬w處于平衡狀態(tài)，故G－FN＝0G＝FN。臺式彈簧秤受到物體對它的壓力F，物體受到的支持力與彈簧秤受到的壓力為一對作用力和反作用力，根據(jù)牛頓第三定律，F(xiàn)N和F大小相等方向相反，故F的大小與G相等。3．答：當(dāng)你輕輕地推巨石時，你和巨石同時受到大小相等方向相反的力的作用，你和巨石均由靜止?fàn)顟B(tài)變?yōu)檫\(yùn)動，二者分離后均做勻速直線運(yùn)動，但二者的速度不一定相同。如果巨石放在地面上，結(jié)果會不同，如果巨石與地面的摩擦力足夠大，你將推不動巨石，只有當(dāng)你給巨石的力大于巨石受到的最大靜摩擦力時，巨石才能運(yùn)動起來。圖4－134．（1）因?yàn)锳拉B勻速運(yùn)動(圖4-13)，即物體處于平衡狀態(tài)，因此B車廂所受的合力為0，故FAB＝F阻。而FAB與FBA是一對相互作用力，根據(jù)牛頓第三定律，它們總是大小相等方向相反。（2）因?yàn)锳拉B加速行駛，根據(jù)牛頓第二定律：FAB－F阻＝ma，所以AB>F阻。而FAB與FBA是一對相互作用力，根據(jù)牛頓第三定律，它們