高中物理必修一力學(xué)專題練習(xí)題集專題一勻變速直線運(yùn)動(dòng)核心考點(diǎn)：勻變速直線運(yùn)動(dòng)的定義（加速度恒定）、基本公式（\(v=v_0+at\)、\(x=v_0t+\frac{1}{2}at^2\)、\(v^2-v_0^2=2ax\)）、平均速度推論（\(\bar{v}=\frac{v_0+v}{2}=\frac{x}{t}\)）、\(\Deltax=aT^2\)（逐差法）、\(v-t\)圖像（斜率=加速度，面積=位移）。典型例題例題1：剎車問(wèn)題（臨界時(shí)間判斷）一輛汽車以\(20\\text{m/s}\)的速度勻速行駛，遇障礙物緊急剎車，加速度大小為\(5\\text{m/s}^2\)。求：（1）剎車后\(3\\text{s}\)末的速度；（2）剎車后\(5\\text{s}\)內(nèi)的位移。解析：（1）剎車為勻減速直線運(yùn)動(dòng)，取初速度方向?yàn)檎?，加速度\(a=-5\\text{m/s}^2\)。停止時(shí)間\(t_0=\frac{v-v_0}{a}=\frac{0-20}{-5}=4\\text{s}\)（\(3\\text{s}<4\\text{s}\)，未停止）。\(3\\text{s}\)末速度：\(v_3=v_0+at_3=20+(-5)\times3=5\\text{m/s}\)。（2）\(5\\text{s}>4\\text{s}\)，位移等于\(4\\text{s}\)內(nèi)的位移（停止后不再運(yùn)動(dòng)）。用\(v^2-v_0^2=2ax\)：\(x=\frac{0-20^2}{2\times(-5)}=40\\text{m}\)。思路點(diǎn)撥：剎車問(wèn)題的關(guān)鍵是先算停止時(shí)間，判斷所求時(shí)間是否在停止前。若超過(guò)停止時(shí)間，位移用停止時(shí)間計(jì)算。易錯(cuò)點(diǎn)：直接代入\(t=5\\text{s}\)計(jì)算（如\(x=20\times5+\frac{1}{2}\times(-5)\times5^2=37.5\\text{m}\)），忽略汽車停止的實(shí)際情況。例題2：\(v-t\)圖像分析如圖為某物體的\(v-t\)圖像，求：（1）\(0-2\\text{s}\)內(nèi)的加速度；（2）\(2-4\\text{s}\)內(nèi)的位移；（3）\(0-6\\text{s}\)內(nèi)的平均速度。解析：（1）\(0-2\\text{s}\)斜率=加速度：\(a=\frac{\Deltav}{\Deltat}=\frac{4-0}{2-0}=2\\text{m/s}^2\)。（2）\(2-4\\text{s}\)為勻速直線運(yùn)動(dòng)，位移=面積：\(x=v\timest=4\times2=8\\text{m}\)。（3）\(0-6\\text{s}\)總位移=梯形面積（\(0-2\\text{s}\)三角形+\(2-4\\text{s}\)矩形+\(4-6\\text{s}\)三角形）：\(x_{\text{總}(cāng)}=\frac{1}{2}\times2\times4+4\times2+\frac{1}{2}\times2\times4=4+8+4=16\\text{m}\)。平均速度：\(\bar{v}=\frac{x_{\text{總}(cāng)}}{t_{\text{總}(cāng)}}=\frac{16}{6}\approx2.67\\text{m/s}\)。思路點(diǎn)撥：\(v-t\)圖像的斜率表示加速度，面積表示位移（注意正負(fù)，面積在時(shí)間軸下方表示反向位移）。易錯(cuò)點(diǎn)：混淆\(v-t\)圖像與\(x-t\)圖像的斜率（\(x-t\)斜率表示速度）。針對(duì)性練習(xí)基礎(chǔ)題（公式直接應(yīng)用）1.物體以\(10\\text{m/s}\)初速度做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，加速度大小\(2\\text{m/s}^2\)，求：（1）\(3\\text{s}\)末速度；（2）\(6\\text{s}\)內(nèi)位移。答案：（1）\(4\\text{m/s}\)；（2）\(25\\text{m}\)（停止時(shí)間\(5\\text{s}\)）。提升題（追及相遇問(wèn)題）2.甲車以\(10\\text{m/s}\)勻速行駛，乙車以\(20\\text{m/s}\)勻速行駛，相距\(30\\text{m}\)時(shí)乙車剎車（\(a=-2\\text{m/s}^2\)），問(wèn)乙車能否追上甲車？解析：速度相等時(shí)（\(t=5\\text{s}\)），乙車位移\(75\\text{m}\)，甲車位移\(50\\text{m}\)，\(50+30=80>75\)，無(wú)法追上。拓展題（多過(guò)程運(yùn)動(dòng)）3.物體從靜止開始，先以\(2\\text{m/s}^2\)加速\(4\\text{s}\)，再勻速\(3\\text{s}\)，最后以\(3\\text{m/s}^2\)減速到停止，求總位移。答案：\(16+24+\frac{32}{3}\approx50.67\\text{m}\)。專題二靜力學(xué)：受力分析與共點(diǎn)力平衡核心考點(diǎn)：受力分析步驟（一重→二彈→三摩擦→四其他）、彈力（有無(wú)判斷：接觸+形變；方向：垂直接觸面）、摩擦力（靜摩擦：與相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)相反；滑動(dòng)摩擦：\(f=\muN\)，與相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向相反）、共點(diǎn)力平衡條件（\(\sumF=0\)，分方向\(\sumF_x=0\)、\(\sumF_y=0\)）。典型例題例題1：斜面上靜止物體的受力分析畫出質(zhì)量為\(m\)、傾角為\(\theta\)的斜面上靜止物體的受力示意圖，并計(jì)算各力大小。解析：重力\(G=mg\)，方向豎直向下；支持力\(N=mg\cos\theta\)，方向垂直斜面向上；靜摩擦力\(f=mg\sin\theta\)，方向沿斜面向上（平衡沿斜面向下的重力分力）。思路點(diǎn)撥：受力分析需遵循“不遺漏、不重復(fù)”原則，靜摩擦力由平衡條件計(jì)算（而非\(\muN\)）。易錯(cuò)點(diǎn)：漏掉靜摩擦力或把摩擦力方向畫反（沿斜面向下）。例題2：三力平衡（正交分解法）用細(xì)繩將質(zhì)量為\(m\)的物體懸掛在天花板上，再用另一根細(xì)繩水平拉物體，使物體偏離豎直方向\(\theta\)角靜止，求兩根細(xì)繩的拉力。解析：設(shè)豎直細(xì)繩拉力為\(T_1\)，水平細(xì)繩拉力為\(T_2\)。水平方向：\(T_2=T_1\sin\theta\)；豎直方向：\(T_1\cos\theta=mg\)。聯(lián)立得：\(T_1=\frac{mg}{\cos\theta}\)，\(T_2=mg\tan\theta\)。思路點(diǎn)撥：三力平衡時(shí)，可將力分解到互相垂直的方向（如水平/豎直），列平衡方程求解。易錯(cuò)點(diǎn)：分解力時(shí)角度判斷錯(cuò)誤（如將\(T_1\)的分力寫成\(T_1\cos\theta\)豎直方向、\(T_1\sin\theta\)水平方向）。針對(duì)性練習(xí)基礎(chǔ)題（受力分析）1.畫出水平桌面上靜止的木塊的受力示意圖（木塊受重力、支持力）。提升題（三力平衡）2.質(zhì)量為\(5\\text{kg}\)的物體放在傾角\(30^\circ\)的斜面上靜止，求支持力和靜摩擦力大?。╘(g=10\\text{m/s}^2\)）。答案：支持力\(25\sqrt{3}\\text{N}\)，靜摩擦力\(25\\text{N}\)。拓展題（動(dòng)態(tài)平衡）3.用細(xì)繩拉物體沿豎直墻面緩慢上升，細(xì)繩與墻面夾角逐漸增大，求細(xì)繩拉力和墻面支持力的變化（提示：用矢量三角形，重力不變，支持力水平，拉力斜向上，三角形邊長(zhǎng)變化對(duì)應(yīng)力的大小變化）。答案：拉力增大，支持力增大。專題三牛頓運(yùn)動(dòng)定律核心考點(diǎn)：牛頓第一定律（慣性：物體保持原有運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的性質(zhì)，質(zhì)量是慣性唯一量度）、牛頓第二定律（\(F_{\text{合}}=ma\)，矢量性：加速度與合力同向；瞬時(shí)性：力變化時(shí)加速度立即變化；獨(dú)立性：分方向應(yīng)用）、牛頓第三定律（作用力與反作用力：等大、反向、共線、異體）。典型例題例題1：瞬時(shí)加速度問(wèn)題（繩與彈簧的區(qū)別）如圖，A、B用細(xì)繩連接，懸掛在天花板上（A在上，B在下）。突然剪斷天花板與A之間的細(xì)繩，求剪斷瞬間A、B的加速度。解析：剪斷前：A受重力\(m_Ag\)、天花板拉力\(T=(m_A+m_B)g\)、B對(duì)A的拉力\(T_1=m_Bg\)；B受重力\(m_Bg\)、A對(duì)B的拉力\(T_1=m_Bg\)，均平衡。剪斷瞬間：天花板拉力消失，A、B間細(xì)繩拉力瞬間變?yōu)?（繩的拉力可瞬間變化），兩者均只受重力，故加速度\(a_A=a_B=g\)（方向向下）。思路點(diǎn)撥：繩的拉力可瞬間變化（如剪斷后消失），彈簧的彈力不能瞬間變化（形變需要時(shí)間）。易錯(cuò)點(diǎn)：認(rèn)為剪斷瞬間細(xì)繩拉力仍存在，導(dǎo)致計(jì)算錯(cuò)誤（如\(a_A=\frac{m_Ag+T_1}{m_A}\)，但\(T_1\)已消失）。例題2：牛頓第二定律的正交分解應(yīng)用（斜面問(wèn)題）質(zhì)量為\(m\)的物體沿傾角\(\theta\)的斜面下滑，動(dòng)摩擦因數(shù)為\(\mu\)，求加速度。解析：受力分析：重力\(mg\)、支持力\(N=mg\cos\theta\)、滑動(dòng)摩擦力\(f=\muN=\mumg\cos\theta\)（方向沿斜面向上）。沿斜面方向（取下滑為正）：\(mg\sin\theta-f=ma\)；垂直斜面方向：\(N-mg\cos\theta=0\)（平衡）。聯(lián)立得：\(a=g(\sin\theta-\mu\cos\theta)\)。思路點(diǎn)撥：斜面問(wèn)題通常將力分解到沿斜面和垂直斜面方向，垂直方向合力為零（支持力平衡重力分力），沿斜面方向用牛頓第二定律求加速度。易錯(cuò)點(diǎn)：滑動(dòng)摩擦力方向判斷錯(cuò)誤（應(yīng)與相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向相反，即沿斜面向上）。針對(duì)性練習(xí)基礎(chǔ)題（牛頓第二定律簡(jiǎn)單應(yīng)用）1.質(zhì)量為\(2\\text{kg}\)的物體受\(10\\text{N}\)水平拉力，動(dòng)摩擦因數(shù)\(0.2\)，求加速度（\(g=10\\text{m/s}^2\)）。答案：\(a=\frac{F-\mumg}{m}=\frac{10-0.2\times2\times10}{2}=3\\text{m/s}^2\)。提升題（傳送帶問(wèn)題）2.水平傳送帶以\(5\\text{m/s}\)勻速運(yùn)動(dòng)，將質(zhì)量為\(1\\text{kg}\)的物體輕輕放在傳送帶上，動(dòng)摩擦因數(shù)\(0.3\)，求物體達(dá)到共速前的加速度和位移。答案：加速度\(a=\mug=3\\text{m/s}^2\)，時(shí)間\(t=\frac{v}{a}=\frac{5}{3}\\text{s}\)，位移\(x=\frac{1}{2}at^2=\frac{25}{6}\\text{m}\)。拓展題（牛頓第三定律）3.人推墻時(shí)，墻對(duì)人的力與人間墻的力是一對(duì)______（選填“平衡力”或“作用力與反作用力”），若人加速后退，這兩個(gè)力的大小關(guān)系是______（選填“大于”“小于”或“等于”）。答案：作用力與反作用力；等于。專題四綜合應(yīng)用：運(yùn)動(dòng)學(xué)與牛頓定律的結(jié)合核心考點(diǎn)：動(dòng)力學(xué)基本思路（力→加速度→運(yùn)動(dòng)學(xué)量；運(yùn)動(dòng)學(xué)量→加速度→力）、連接體問(wèn)題（整體法求加速度，隔離法求內(nèi)力）、多過(guò)程問(wèn)題（分階段分析：受力→加速度→運(yùn)動(dòng)狀態(tài)）。典型例題例題1：連接體問(wèn)題（整體法+隔離法）A、B疊放在水平桌面（A在上，B在下），\(m_A=2\\text{kg}\)，\(m_B=3\\text{kg}\)，A、B間動(dòng)摩擦因數(shù)\(\mu_1=0.3\)，B與桌面間動(dòng)摩擦因數(shù)\(\mu_2=0.2\)。用水平拉力F拉B，使兩者一起勻加速，求：（1）A、B間的摩擦力；（2）F的最大值。解析：（1）整體法：\(F-\mu_2(m_A+m_B)g=(m_A+m_B)a\)，得\(a=\frac{F}{m_A+m_B}-\mu_2g\)。隔離A：A受B的靜摩擦力\(f=m_Aa\)（方向與加速度同向）。（2）F最大值對(duì)應(yīng)A、B間靜摩擦力達(dá)到最大值：\(f_{\text{max}}=\mu_1m_Ag=6\\text{N}\)，此時(shí)\(a=\frac{f_{\text{max}}}{m_A}=3\\text{m/s}^2\)。代入整體法公式：\(F_{\text{max}}=(m_A+m_B)(a+\mu_2g)=5\times(3+2)=25\\text{N}\)。思路點(diǎn)撥：連接體一起運(yùn)動(dòng)時(shí)，整體法求加速度（忽略內(nèi)力），隔離法求內(nèi)力（如A、B間摩擦力）。最大值對(duì)應(yīng)靜摩擦力達(dá)到臨界值（不相對(duì)滑動(dòng)）。易錯(cuò)點(diǎn)：用整體法時(shí)漏掉桌面的摩擦力（\(\mu_2(m_A+m_B)g\)）。例題2：多過(guò)程問(wèn)題（自由下落+粗糙斜面）物體從\(10\\text{m}\)高處自由下落，進(jìn)入粗糙斜面（傾角\(30^\circ\)，\(\mu=0.5\)），求物體在斜面上滑行的距離（\(g=10\\text{m/s}^2\)）。解析：自由下落階段：\(v^2=2gh\)，得\(v=\sqrt{2\times10\times10}=10\sqrt{2}\\text{m/s}\)。斜面滑行階段：受力分析（重力、支持力、摩擦力），加速度\(a=g(\sin\theta-\mu\cos\theta)=10\times(\frac{1}{2}-0.5\times\frac{\sqrt{3}}{2})=5(1-\frac{\sqrt{3}}{2})\approx-1.83\\text{m/s}^2\)（負(fù)號(hào)表示與初速度方向相反）?；芯嚯x：\(v^2-v_0^2=2ax\)，得\(x=\frac{0-(10\sqrt{2})^2}{2\times(-1.83)}\approx\frac{-200}{-3.66}\approx54.6\\text{m}\)（精確值：\(x=\frac{200}{5(\sqrt{3}-1)}=\frac{40}{\sqrt{3}-1}=20(\sqrt{3}+1)\approx54.6\\text{m}\)）。思路點(diǎn)撥：多過(guò)程問(wèn)題需分階段分析，每個(gè)階段的受力、加速度、運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不同，注意階段間的速度聯(lián)系（前一階段末速度=后一階段初速度）。易錯(cuò)點(diǎn)：忽略斜面滑行階段的加速度方向（與初速度相反，需取負(fù)號(hào)）。針對(duì)性練習(xí)基礎(chǔ)題（力與運(yùn)動(dòng)結(jié)合）1.質(zhì)量為\(1\\text{kg}\)的物體受\(5\\text{N}\)水平拉力，從靜止開始運(yùn)動(dòng)，\(3\\text{s}\)后拉力消失，動(dòng)摩擦因數(shù)\(0.2\)，求總位移。答案：加速階段：\(a_1=3\\text{m/s}^2\)，\(x_1=13.5\\text{m}\)，\(v=9\\text{m/s}\)；減速階段：\(a_2=-2\\text{m/s}^2\)，\(x_2=20.25\\text{m}\)；總位移\(33.75\\text{m}\)。提升題（連接體）2.兩個(gè)物體用細(xì)繩連接（\(m_1=1\\text{kg}\)，\(m_2=2\\text{kg}\)），放在光滑水平面上，用\(12\\text{N}\)拉力拉\(m_2\)，求細(xì)繩拉力。答案：整體加速度\(a=4\\text{m/s}^2\)，隔離\(m_1\)：細(xì)繩拉力\(T=m_1a=4\\text{N}\)。拓展題（動(dòng)力學(xué)圖像）3.如圖為某物體的\(a-t\)圖像，\(0-2\\text{s}\)內(nèi)加速度\(2\