高一物理必修二知识点总结

1 / 25 高一物理必修二知识点总结 1曲线运动的特征 （ 1）曲线运动的轨迹是曲线。 （ 2）由于运动的速度方向总沿轨迹的切线方向，又由于曲线运动的轨迹是曲线，所以曲线运动的速度方向时刻变化。即使其速度大小保持恒定，由于其方向不断变化，所以说：曲线运动一定是变速运动。 （ 3）由于曲线运动的速度一定是变化的，至少其方向总是不断变化的，所以，做曲线运动的物体的中速度必不为零，所受到的合外力必不为零，必定有加速度。（注意：合外力为零只有两种状态：静止和匀速直 线运动。） 曲线运动速度方向一定变化，曲线运动一定是变速运动，反之，变速运动不一定是曲线运动。 2物体做曲线运动的条件 (1)从动力学角度看：物体所受合外力方向跟它的速度方向不在同一条直线上。 (2)从运动学角度看：物体的加速度方向跟它的速度方向不在同一条直线上。 3匀变速运动： 加速度（大小和方向）不变的运动。 也可以说是：合外力不变的运动。 4曲线运动的合力、轨迹、速度之间的关系 2 / 25 （ 1）轨迹特点：轨迹在速度方向和合力方向 之间，且向合力方向一侧弯曲。 （ 2）合力的效果：合力沿切线方向的分力 径向的分力 当合力方向与速度方向的夹角为锐角时，物体的速率将增大。 当合力方向与速度方向的夹角为钝角时，物体的速率将减小。 当合力方向与速度方向垂直时，物体的速率不变。（举例：匀速圆周运动） 合运动：实际的运动。对应的是合速度。 方法：把合速度分解为沿绳方向和垂直于绳方向。 1 例 1:一艘小船在 200m 宽的河中横渡到对岸，已知水流速度是 3m/s，小船在静水中的速度是 5m/s， 求：（ 1）欲使船渡河时间最短，船应该怎样渡河？最短时间是多少？船经过的位移多大？ （ 2）欲使航行位移最短，船应该怎样渡河？最短位移是多少？渡河时间多长？ 船渡河时间：主要看小船垂直于河岸的分速度，如果小船垂直于河岸没有分速度，则不能3 / 25 渡河。 v 船 （此时 =0 ，即船头的方向应该垂直于河岸） 解：（ 1）结论：欲使船渡河时间最 短，船头的方向应该垂直于河岸。渡河的最短时间为： d 合速度为： v 合 合位移为： x 或者 t （ 2）分析： 怎样渡河：船头与河岸成向上游航行。 最短位移为：速度为： v 合 v 船 对应的时间为： td v 合 例 2:一艘小船在 200m 宽的河中横渡到对岸，已知水流速度是 5m/s，小船在静水中的速度是 4m/s， 求：（ 1）欲使船渡河时间最短，船应该怎样渡河？最短时间是多少？船经过的位移多大？ 2 （ 2）欲使航行位移最短，船应该怎样渡河？最短位移是多少？渡河时间多长？ 解：（ 1）结论：欲使船渡河时间最短，船头的方向应该垂直于河岸。 渡河的最短时间为： 4 / 25 d 合速度为： v 合 合位移为： x 或者 t （ 2）方法：以水速的末端点为圆心，以船速的大小为半径做圆，过水速的初端点做圆的切线，切线即为所求合速度方向。 如左图所示： 相关结论： d t v 合 v船 速度： 合速度 :v 2 向： / 25 gt vo 移 12 合位移： x 合 方向： 时间 由 :y 12 由下落的高度 y 决定） g 4平抛运动竖直方向做自由落体运动，匀变速直线运动的一切规律在竖直方向上都成立。 5 度与水平方向夹角的正切值为位移与水平方向夹角正切值的 2倍。 离都等于水平位移的一半。（ A 是 点通过的圆弧长跟所用时间的比值。 v 单位：米 /秒， m/s 单位：弧度 /秒， s 位：秒， s 6 / 25 位：赫兹， 点所在的半径转过的角度跟所用时间的比值。 体做匀速圆周运动一周所用的时间。 T 位时间内完成圆周运动的圈数。 f 位时间内转过的圈数。 n N 单位：转 /秒， r/s 条件是转速 n 的单位必须为转 /秒 ) t 2r(2f)2r rT 2f)2r 种转动方式 “ 绳模型 ” 如上图所示，小球在竖直平面内做圆7 / 25 周运动过最高点情况。 绳模型 （注意：绳对小球只能产生拉力） （ 1）小球能过最高点的临界条件：绳子和轨道对小球刚好没有力的作用 v2 m R （ 2）小球能过最高点条件： v 压力） （ 3）不能过最高点条件： v （当 v （实际上球还没有到最高点时，就脱离了轨道） “ 杆模型 ” ，小球在竖直平面内做圆周运动过最高点情况 （注意：轻杆和细线不同，轻杆对小球既能产生拉力，又能产生推力。） （ 1）小球能过最高点的临界条件： v=0， F= （ 2）当 0 F随 v 增大而减小，且 0（ F 为支持力） （ 3）当 v = 8 / 25 F=0 （ 4）当 v F 随 F0（ r3 k （ K 值只与中心天体的质量有关） F 万 G 星轨道半长轴的三次方与公转周期的二次方的比值是一个常量。 r （ 1）赤道上万有引力： F 引 （ g 和 （ 2）两极上的万有引力： F 引球上的物体受到的重力等于万有引力。 黄金代换 ) h 9 / 25 2 h 2 有引力提供向心力 F 万 向 2 r 轨道处的向心加速度 a 等于轨道处的重力加速度 m 10 / 25 2 方法 1： （已知 R 和 g） G 2 法 2 ： v （已知卫星的 V与 r） M G 23r （已知卫星的与 r） 方法 3 ： 2方法 4 ： T （ 已知卫星的周期 T与 r） 2 已知卫星的 V 与 T） 方法 5 ：已知 M 2G T v 已知卫星的 V 与，相当于已知 ） 方法 6 ：已知 M G 11 / 25 球的体积公式： V 43 R 3 42地卫星 (r=R) 3 度：采用多级火箭发射卫星时，卫星脱离最后一级火箭时的速度。 运行速度：是指卫星在进入运行轨道后绕地球做匀速圆周运动时的线速度当卫星 “ 贴 着 ” 地面运行时，运行速度等于第一宇宙速度。 第一宇宙速度 (环绕速度）： 。卫星环绕地球飞行的最大运行速度。地球上发射卫星 的最小发射速度。 第二宇宙速度（脱离速度）： 。 使人造卫星脱离地球的引力束缚，不再绕地球运 行，从地球表面发 射所需的最小速度。 第三宇宙速度（逃逸速度）： 。使人造卫星挣脱太阳引力的束缚，飞到太阳系以外 的宇宙空间去，从地球表面发射所需要的最小速度。 12 / 25 合 2. 计算平均功率： t 计算瞬时功率： P 瞬 力 ） 3. 重力势能： 力做功计算公式： 重力势能变化量： 重力做功与重力势能变化量之间的关系： 力做功特点：重力做正功 ()，重力势能减小。重力做负功 ()，重力势能增加。 4弹簧弹性势能： 簧的变化量） 2 弹簧弹力做的功等于弹性势能变化量的负值： W 弹 特点：弹力对物体做正功，弹性势能减小。弹力对物体做负功，弹性势能增加。 2 12122 动能变化量： 13 / 25 常用变形： 只有重力或弹力做功的物体系统内，动能和势能会发生相互转化，但机械能的总量保持不变。 表达式： 状态的势能和动能之和等于末状态的势能和动能之和 ) 动能的增加量等于势能的减少量 ) A 物体机械能 的增加量等于 B 物体机械能的减少量 ) 附校学参 高一 物理 胡径萍 2016 年 6 月 12 日 必修 2物理知识点整理 1、 直线运动 合力与速度在同一直线上，曲线运动 合力与速度不在同一直线上，指向曲线内侧。 2、合力的效果：合力沿切线方向的分力 径向的分力 当合力方向与速度方向的夹角为锐角时，物体的速率将增大。 当合力方向与速度方向的夹 角为钝角时，物体的速率将减小。 当合力方向与速度方向垂直时，物体的速率不变。（匀速圆周运动） 一、 14 / 25 基本物理量 单位： 2单位 s m/s 量： 单位： s f 单位： n 单位：r/s （单位是 r/s 时， 2r(2f)2r 方向时刻指向圆心，方向改变，向心加速度是变量。 矢量： 2f)r 方向始终指向圆心，方向改变，向心力是变量。 匀速圆周运动特点是线速度大小不变，方向改变，即F 合 =件是合力方向始终与线速度方向垂直，则上述 7个物理量，变化的物理量是 ，不变的是 二、模型归纳 1、水平面内的匀速圆周运动 火车转弯：如果车轮与铁轨间无挤压力，向心力由重力和支持力提供 r v 增加，挤压外轨，如果 v 减小，挤压内轨。 （飞机转弯、汽车在内低外高路面转弯，汽车在水平路面转弯静摩擦力提供向心力） 圆锥摆：在横线上写出向心力来源公式 ， ， ， 附校学参 高一 物理 15 / 25 胡径萍 2016 年 6 月 12日 2、 竖直面内的匀速圆周运动 无支撑物情况：绳栓小球和小球在圆内轨运动（弹力只能指向圆心）不考虑阻力情况下，小球机械能守恒，物体做圆周运动的速率时刻在改变。 22低点： F弹 超重） 最高点： F 弹 最高点临界条件： R， 过最高点条件。 从最低点 A 运动到最高点 B 动能定理列式： 有支撑物情况：杆栓小球和小球在圆双轨运动（弹力既能指向圆心又能背离圆心） 2低点： F 弹超重） 最高点： F 弹 失重） 最高点临界条件： F 弹 mg v 临 0 过最高点条件。 当 体受到弹力向下，当 物体受到弹力向上，当 者假设弹力向下，通过计算的结果判断弹力方向，结果为正值，说明假设正确，方向向下，反之则向上。 模型，若小球处于完全失重状态，则小球在最高点还是在最低点？受到那些力作用？ 汽车过桥模型 2车不平衡） r ：若最高点 r 16 / 25 2形桥最低点： 车不平衡），速度过大，易爆胎。 r 合力等于向 心力时，物体做匀速圆周运动。 合力大于向心力时，物体做向心运动，速度较小时易向心。 合力小于向心力时，物体做离心运动，速度较大时易离心。 1 、 熟练掌握开普勒定律、物理学史内容，阅读必修 2 课本 星的运动 必考内容 2、 万有引力定律 1 F 1 22 引力常量 G 0 /）卡文迪许扭秤测得 “ 能称出地球质量的人 ” r 适用条件： 适用于质点间的相互作用 均匀球体可视为质点， 注：万有引力遵守牛顿第三定律，即它们之间的引力总是等值、反向、共线、异体。 3、 万有引力和重力 万有引力的分力分别是重力、物体随地球自转向心17 / 25 力。 F 向 r 减小）而减小，故重力随 纬度的变大而变大，即重力加速度 2 g 随高度变高而减小，即高度越高重力越小。 2(黄金代换式 不计地球自转时，2R3、 天体的运动 以地球模型为例，假设中心天体地球质量为 M，半径为 R，环绕天体质量为 m，轨道半径为 r，近地轨道编号 1，同步轨道编号 2，月球轨道编号 3，三个轨道上的天体运动均为匀速圆周运动，物理规律如下： M a 关系 W 关系 28 / 25 2 T 关系 中心天体质量 r=R，注：环绕天体的向心加速度等于轨道处重力加速度，即 近地轨道到地面空间内规律如下：（忽略地球自传） 2 3 2 地球表面高为 h： 面： 注：此空间内的物体不会绕地球做匀速圆周运动。 三种宇宙速度 第一宇宙速度： m/s 是人造地球卫星的最小发射速度，最大绕行速度。 ：近地轨道， 合两式可得 ： 。 第三宇宙速度： 。 地球同步卫星（通信卫星） 相对于地面静止的人造卫星。 只能定点在赤道正上方，同步卫星的角速度、周期与地球自转的角速度、周期相同。 2 得定高度、周期，只有卫星质量不定。 m(22 4( 双星问题 两颗星角速度、周期相等，向心力均由两者间万有引力提供。 1122 rr 0 / 25 （ 的 r 指的是两个物体间的距离， 的r，指的是圆轨道半径） 卫星的超重和失重 人造卫星在发射阶段，未进入预定轨道加速阶段，有竖直向上加速度，卫星内所有物体处于超重状态。 卫星进入轨道后正常运转时，卫星与物体处于完全失重。 一、 功 功是过程量，求功必须指明是 “ 哪个力 ”“ 在哪个过程中 ” 做的功。 功是标量，没有方向，但有正负。正功 动力做功，负功 阻力做功 。 功是能量转化的量度，即：做功的过程是能量的一个转化过程。 是锐角，正功，动力； =90 ， W 0； 钝角，力对物体做负功或物体克服这个力做正功，阻力。 求功的方法： W=恒力做功 ) W= 合 合 =力功） 2 1 摩擦力做功的特点 21 / 25 静摩擦力可以做正功（动力），可以做负功（阻力），也可以不做功。 一对静摩擦力做功的代数和总为零。 滑动摩擦力做功的特点 滑摩擦力可以做正 功（动力），可以做负功（阻力），也可以不做功。 一对滑动摩擦力做功代数和不为零，摩擦生热 内能等于滑动摩擦力与相对位移的乘积 对。 判断：一对作用力与反作用力做功的代数和总为零。（ ） 二、功率 功率是描述做功快慢的物理量，额定功率：机器长时间正常运行时最大输出功率。实际功率小于或等于额定功率。 W 平均功率： （力 F 的方向与速度 v 的方向夹角 ） t 瞬时功率： P 瞬 汽车启动问题： 恒定功率启动 发动机做的功只能用 W=能用 W=为 F 为变力）。 12 2定加速度启动 22 / 25 匀加速直线运动时间 通过 F f = a，通过 P 额 =出 V，带入 V =出 t。 匀加速直线运动的末速度 匀加速直线运动阶段发动机的功只能用 W=算，不能用 W=P 为 三、能量 动能 能变化量 2 状态量，标量， 2 121 2 重力势能 m g h 相对性（由零势能面决定）、系统性（重力势能是物体和地球共有的） 重力势能变化量 零势能面无关） 注：低于零势能面，重力势能为负值，高于零势能面，重力势能为正值，正负表示大小。 重力做功： 重力做功与路 径无关，与初末位置的高度差有关。 弹性势能 2 23 / 25 12122 动能定理 W 合 0 表示动能增加， 0 表示动能减小 动能定理适用于恒力、变力；适用于直线运动和曲线运动；适用于瞬间过程和时间长的过程。 对动能定理中的位移与速度必须相对同一参照系，以地面为参考系。 应用动能定理解题的步骤 确定研究对象和研究过程。 对研究对象受力分析。（研究对象以外的物体施于研究对象的力都要分析，含重 力）。 写出该过程中合外力做的功，或分别写出各个力做的功（注意功的正负）。 写出物体的初、末动能。按照动能定理列式求解。