必修二物理期末复习.doc

期末考试复习1当物体所受的合力方向跟它的速度方向_时，物体做曲线运动.注意：物体做曲线运动的条件也可表述为：当物体加速度的方向与速度的方向不在同一条直线上时，物体做曲线运动.2.曲线运动是变速运动，物体凡是做变速运动必有加速度，而加速度是由于力的作用产生的，因而做曲线运动的物体在任何时刻所受合外力皆不为零，不受力的物体不可能做曲线运动.3.当物体受到的合外力的方向与运动方向在一条直线上时，运动方向(速度方向)只能沿着该直线(或正或反)，其运动依然是直线运动.4.合外力的方向一定指向轨迹的凹侧(1)在处理曲线运动的轨迹问题时，注意轨迹是向合外力的方向弯曲，合外力的方向总是指向轨迹的凹侧.(2)运动的轨迹总是夹在合外力和速度的方向之间.5.运动的合成与分解的运算法则运动的合成与分解是指描述物体运动的各物理量即位移、速度、加速度的合成与分解.由于它们都是矢量，所以它们都遵循矢量的合成与分解法则.(1)两分运动在同一直线上时，同向相加，反向相减.(2)不在同一直线上，按照平行四边形定则进行合成或分解.练习：1.质点在三个恒力F1、F2、F3的共同作用下保持平衡状态，若突然撤去F1，而保持F2、F3不变，则质点()A.一定做匀变速运动 B.一定做直线运动C.一定做非匀变速运动 D.一定做曲线运动2)质点沿如图518所示的轨迹从A点运动到B点，已知其速度逐渐减小，图中能正确表示质点在C点处受力的是()3如图519所示，图519红蜡块能在玻璃管的水中匀速上升，若红蜡块在A点匀速上升的同时，使玻璃管水平向右做匀加速直线运动，则红蜡块实际运动的轨迹是图中的()A.直线P B.曲线QC.曲线R D.无法确定4.关于互成角度的两个初速度不为零的匀变速直线运动的合运动，下述说法正确的是()A.一定是直线运动B.一定是曲线运动C.可能是直线运动，也可能是曲线运动D.以上都不对一、平抛运动1.定义：以一定的初速度将物体沿_方向抛出，如果物体只受_的作用，这时的运动叫平抛运动.2.特点：物体只受_作用，其加速度为_.3平抛运动的分解平抛运动可分解为水平方向上的_运动和竖直方向上的_运动.平抛运动的规律：1、平抛运动基本规律 速度：， 合速度 方向 ：tan= 位移x=vot y= 合位移大小：s= 方向：tan=时间由y=得t=（由下落的高度y决定）竖直方向自由落体运动，匀变速直线运动的一切规律在竖直方向上都成立。角度关系：推论：瞬时速度的反向延长线过水平位移的中点2平抛物体在相同时间内，且方向为竖直向下（与g方向一致）。练习12010全国卷18一水平抛出的小球落到一倾角为的斜面上时，其速度方向与斜面垂直，运动轨迹如右图中虚线所示。小球在竖直方向下落的距离与在水平方向通过的距离之比为A B C DAv02如图所示，足够长的斜面上A点，以水平速度v0抛出一个小球，不计空气阻力，它落到斜面上所用的时间为t1；若将此球改用2v0水平速度抛出，落到斜面上所用时间为t2，则t1 : t2为：( )A1 : 1 B1 : 2 C1 : 3 D1 : 43）为一小球做平抛运动的闪光照相照片的一部分，图中背景方格的边长均为5 cm，如果取g=10 m/s2，那么：（1）闪光周期是_；（2）小球运动中水平分速度的大小是_m/s；（3）小球经过B点的速度大小是_m/s.一、铁路的弯道练习在铁路的拐弯处,路面要造得外高内低,以减小车轮对铁轨的冲击,某段铁路拐弯半径为R,路面与水平面的夹角为,要使列车通过时轮缘与铁轨的作用力为零,列车的车速v应为 ( ) A. B. C. D.2.拱形桥上的受力特点（1）汽车在凸形桥的最高点时，如图5-7-1所示. 向心力：F向=G-FN=m(v2/R) 支持力：FN=G-m(v2/R)G由以上两式可得：v越大，则FN越大，F向越大.练习：长L=0.5 m的轻杆, 其一端连接着一个零件A,A的质量m=2 kg.现让A在竖直平面内绕O点做匀速圆周运动,如图所示.在A通过最高点时,求下列两种情况下A对杆的作用力:（1）A的速率为1 m/s;（2）A的速率为4 m/s.（g=10 m/s2）4.(2010年高考北京卷)如图510，跳台滑雪运动员经过一段加速滑行后从O点水平飞出，经3.0 s落到斜坡上的A点.已知O点是斜坡的起点，斜坡与水平面的夹角37，运动员的质量m50 kg.不计空气阻力.(取sin 370.60，cos 370.80，g取10 m/s2)求：(1)A点与O点的距离L；(2)运动员离开O点时的速度大小.解析：(1)运动员在竖直方向做自由落体运动，有Lsin371/2gt2A点与O点的距离Lgt2/2sin3775 m.(2)设运动员离开O点时的速度为v0，运动员在水平方向做匀速直线运动，即Lcos37v0t解得v0Lcos37/t20 m/s.答案：(1)75 m(2)20 m/s5.(2010年高考重庆卷)小明站在水平地面上，手握不可伸长的轻绳一端，绳的另一端系有质量为m的小球，甩动手腕，使球在竖直平面内做圆周运动.当球某次运动到最低点时，绳突然断掉，球飞行水平距离d后落地，如图511所示.已知握绳的手离地面高度为d，手与球之间的绳长为3/4d，重力加速度为g.忽略手的运动半径和空气阻力.(1)求绳断时球的速度大小v1和球落地时的速度大小v2.(2)问绳能承受的最大拉力多大？解析：(1)设绳断后球飞行时间为t，由平抛运动规律，有竖直方向： 1/4d1/2gt2水平方向：dv1t解得v1又v2ygt， 解得v2(2)设绳能承受的最大拉力大小为FT，这也是球受到绳的最大拉力大小.球做圆周运动的半径为R3/4d由圆周运动向心力公式，有FTmgmv12/R 得FT11/3mg.一、开普勒行星运动定律1.开普勒第一定律所有行星绕太阳运动的轨道都是_，太阳处在椭圆的一个_.因此第一定律也叫轨道定律.2.开普勒第二定律太阳与任何一个行星的连线在相等的时间内扫过的_相等.因此第二定律也叫面积定律.3.所有行星轨道半径的_跟它的公转周期的_的比值都相等.表达式：_.二.万有引力定律（1）内容：自然界中任何两个物体都相互吸引，引力的方向在它们的连线上，引力的大小与物体的质量m1和m2的_成正比、与它们之间距离r的_成反比.（2）表达式：_一、对万有引力定律的进一步理解1.公式的适用条件:严格说只适用于计算两个质点的相互作用,但对于下述几种情况,也可用该公式计算.1）两质量分布均匀的球体间的相互作用,可用公式计算,其中r是两个球体球心的距离.（2）一个均匀球体与球外一个质点间的万有引力,可用公式计算,r为球心到质点间的距离.（3）两个物体间的距离远大于物体本身的大小时,公式也适用,r为两物体中心间的距离普遍性万有引力是存在于宇宙中任何有质量的物体之间的相互吸引力，任何有质量的物体之间都存在着这种相互作用相互性两个物体相互作用的引力是一对作用力和反作用力，它们之间的关系符合牛顿第三定律万有引力理论的成就一、地球质量的计算1.若不考虑地球自转的影响，地面上质量为m的物体所受的重力近似等于地球对物体的_.2.公式：mg= _.由此式可得出地球的质量为：M= _.发现未知天体1.18世纪，人们观测到太阳系第七个行星天王星的轨道和用万有引力定律计算出来的轨道有一些偏差.2.根据已发现的天体的运行轨道结合万有引力定律推算出还没发现的未知天体的轨道，如_海王星和_冥王星就是这样发现的.四、万有引力定律的应用1应用: 计算重力或者重力加速度方法：重力等于万有引力 （1） 地面上 （2） 在距离地面高为h的地方的重力加速度 黄金代换式：1（2007全国卷据报道，最近在太阳系外发现了首颗“宜居”行星，其质量约为地球质量的6.4倍，一个在地球表面重量为600N的人在这个行星表面的重量将变为960N。由此可推知，该行星的半径与地球半径之比约为（ ）A、0.5 B、2 C、3.2 D、4 2（2008江苏卷）1火星的质量和半径分别约为地球的和，地球表面的重力加速度为g，则火星表面的重力加速度约为A0.2g B0.4g C2.5g D5g3火星和地球质量之比为P，火星和地球的半径之比为q，则火星表面处和地球表面处的重力加速度之比为：（ ）Ap/q2 BPq2 CPq DPq（2）行星绕恒星作圆周运动或卫星绕地球作圆周运动，万有引力提供向心力卫星的绕行速度、角速度、周期与半径的关系：1 2由得，v= ，所以r越大，v 。3由= m2r得，= ，所以r越大， 。4=得，T= ，所以r越大，T 。练习1设人造地球卫星绕地球作匀速圆周运动，卫星离地面越高，则卫星的( ) A速度越大 B角速度越大 C向心加速度越大D周期越长2（2006高考 ） 一飞船在某行星表面附近沿圆轨道绕该行星飞行。认为行星是密度均匀的球体，要确定该行星的密度，只需要测量（ ）A.飞船的轨道半径 B.飞船的运行速度C.飞船的运行周期 D.行星的质量3（2008北京卷）据媒体报道,嫦娥一号卫星环月工作轨道为圆轨道,轨道高度200 km,运用周期127分钟。若还知道引力常量和月球平均半径,仅利用以上条件不能求出的是（ ）A月球表面的重力加速度B月球对卫星的吸引力C卫星绕月球运行的速度D卫星绕月运行的加速度4.（2010年高考北京卷）一物体静置在平均密度为的球形天体表面的赤道上.已知万有引力常量为G,若由于天体自转使物体对天体表面压力恰好为零,则天体自转周期为（ ）A. B. C. D. 5.（2010年高考江苏卷）2009年5月,航天飞机在完成对哈勃空间望远镜的维修任务后,在A点从圆形轨道进入椭圆轨道,B为轨道上的一点,如图6-2所示.关于航天飞机的运动,下列说法中正确的是（ A.在轨道上经过A的速度小于经过B的速度B.在轨道上经过A的动能小于在轨道上经过A的动能C.在轨道上运动的周期小于在轨道上运动的周期D.在轨道上经过A的加速度小于在轨道上经过A的加速度五、三种宇宙速度（发射速度）第一宇宙速度：v1=7.9km/s，是物体在地球表面附近绕地球做匀速圆周运动的速度。第二宇宙速度：v2=11.2km/s，在地面附近发射飞行器，使其克服地球引力永远离开地球所需的最小速度。第三宇宙速度：v3=16.7km/s，在地面附近发射飞行器，能够挣脱太阳引力的束缚飞到太阳系外的最小速度。第一宇宙速度的计算12练习1 （2006高考）我国将要发射一颗绕月运行的探月卫星“嫦娥1号”。设该卫星的轨道是圆形的，且贴近月球表面。已知月球的质量约为地球质量的，月球的半径约为地球半径的,地球上的第一宇宙速度约为7.9km/s，则该探月卫星绕月运行的速率约为（ ）A.0.4km/s B.1.8km/s C.11km/s D.36km/s2（2006高考）宇航员在月球上做自由落体实验，将某物体由距月球表面高h处释放，经时间t后落到月球表面（设月球半径为R）。据上述信息推断，飞船在月球表面附近绕月球做匀速圆周运动所必须具有的速率为（ ）A. B. C. D. 六、同步通讯卫星卫星绕地球运动的角速度与地球自转的角速度相同，所以从地面上看，它总在某地的正上方，因此叫同步卫星。这种卫星一般用于通讯，又叫同步通讯卫星。 1同步通讯卫星的轨道只能与赤道共面同心2设同步卫星距地面的高度为h一定。1 （2008山东卷）、据报道我国数据中继卫星“天链一号01 星”于2008 年4 月25 日在西昌卫星发射中心发射升空，经过4 次变轨控制后，于5 月l 日成功定点在东经77赤道上空的同步轨道。关于成功定点后的“天链一号01 星”，下列说法正确的是A 运行速度大于7.9Km/s B离地面高度一定，相对地面静止C绕地球运行的角速度比月球绕地球运行的角速度大D 向心加速度与静止在赤道上物体的向心加速度大小相等2地球同步卫星到地心的距离r可由求出，已知式中a的单位是m，b的单位是s，c的单位是m/s2，则： Aa是地球半径，b是地球自转的周期，C是地球表面处的重力加速度；Ba是地球半径。b是同步卫星绕地心运动的周期，C是同步卫星的加速度；Ca是赤道周长，b是地球自转周期，C是同步卫星的加速度Da是地球半径，b是同步卫星绕地心运动的周期，C是地球表面处的重力加速度。1功的公式W=FL cos 力对物体所做的功，等于力的大小、位移的大小、力和位移的夹角的余弦三者的乘积。在国际单位制中，功的单位是焦耳（J） 1J1Nm2正功、负功当090时，cos 为正值，W为正值，称为力对物体做正功，或称为力对物体做功。当=90时， cos =0，W=0，力对物体做零功，即力对物体不做功。当90180时，cos 为负值，W为负值，称为力对物体做负功，或说物体克服这个力做功。（3）分析摩擦力做功不论是静摩擦力，还是滑动摩擦力既可以对物体做正功，也可以对物体做负功，还可能不对物体做功。力做功是要看哪个力对哪个物体在哪个过程中做的功，而不是由力的性质来决定的。力做正功还是做负功要看这个力是动力还是阻力。摩擦力可以是动力也可以是阻力，也可能与位移方向垂直。（5）关于相互作用力的功作用力和反作用力所做功的数值没有必然的联系。一对作用力和反作用力，可以两个力均不做功；可以一个力做功，另一个力不做功；也可以一个力做正功，另一个力做负功；也可以两个力均做正功或均做负功。例.关于力对物体做功，如下说法正确的是A滑动摩擦力对物体一定做负功 B静摩擦力对物体可能做正功C作用力的功与反作用力的功其代数和一定为零 D合外力对物体不做功，物体一定处于平衡状态例1、从空中以40m/s的初速度沿着水平方向抛出一个重为10N的物体，不计空气阻力，取g=10m/s2，求(1)在抛出后3s内重力的功率。(2)在抛出后3s时重力的功率(设3s时未落地)。2.质量为m的物体沿光滑斜面由静止开始下滑，斜面的倾角为。当它在竖直方向下降h高度时，重力的即时功率为（ ）A. B. C. D. 机车起动的两种特殊运动情况（1）机车以恒定功率运动（2）机车以恒定加速度a起动一、动能定理的内容外力对物体做功的代数和（或合外力对物体做的功），等于物体动能的增量。二、动能定理表达式1 一架喷气式飞机，质量m=5103kg，起飞过程中从静止开始滑跑的路程为s =5.3102m时，达到起飞的速度v =60m/s，在此过程中飞机受到的平均阻力是飞机重量的0.02倍（k=0.02），求飞机受到的牵引力。2 将质量m=2kg的一块石头从离地面H=2m高处由静止开始释放，落入泥潭并陷入泥中h=5cm深处，不计空气阻力，求泥对石头的平均阻力。（g取10m/s2）hH2-7-23质量为M的汽车在平直公路上以速度V0开始加速行驶，经过时间t，前进距离s后，速度达到最大值VM设在这一过程中汽车发动机的功率恒为p0，汽车所受的阻力恒为f0。在这段时间内汽车发动机所做的功为A. p0t B. f0vmt C .f0s D. 4：(2003全国)在离地面高度为h处竖直向上抛出一质量为m的物体，抛出时的速度为v0，当它落到地面时的速度为v，用g表示重力加速度，则在此过程中物快克服空气阻力做的功为A、 B、C、 D、5、（2009年全国卷）以初速度v0竖直向上抛出一质量为m的小物块。假定物块所受的空气阻力f大小不变。已知重力加速度为g，则物体上升的最大高度和返回到原抛出点的速率分别为A、和 B、和C、和 D、和6（09年上海物理）20（10分）质量为5103 kg的汽车在t0时刻速度v010m/s，随后以P6104 W的额定功率沿平直公路继续前进，经72s达到最大速度，设汽车受恒定阻力，其大小为2.5103N。求：（1）汽车的最大速度vm；（2）汽车在72s内经过的路程s。2表达式为：（1） （要规定零势能面）（2）1（2008全国卷2） 如图，一很长的、不可伸长的柔软轻绳跨过光滑定滑轮，绳两端各系一小球a和ba球质量为m，静置于地面；b球质量为3m， 用手托住，高度为h，此时轻绳刚好拉紧从静止开始释放b后，a可能达到的最大高度为Ah B1.5h C2h D2.5h 2. 如图7-8-5所示，一固定的楔形木块，其斜面的倾角=30,另一边与地面垂直，顶上有一定滑轮，一柔软的细线跨过定滑轮，两端分别与物块A和B连接，A的质量为4m，B的质量为m.开始时将B按在地面上不动，然后放开手，让A沿斜面下滑而B上升物块A与斜面间无摩擦，设当A沿斜面下滑l距离后，细线突然断了，求物块B上升的最大高度H.功能关系做功的过程是能量转化的过程，功是能量转化的量度。物体动能的增量由外力做的总功来量度：W外=Ek，这就是动能定理。物体重力势能的增量由重力做的功来量度：WG= -EP，这就是势能定理。物体机械能的增量由重力以外的其他力做的功来量度：W其它=E机，（W其它表示除重力以外的其它力做的功），这就是机械能定理。当W其它=0时，说明只有重力做功，所以系统的机械能守恒。一对互为作用力反作用力的摩擦力做的总功，用来量度该过程系统由于摩擦而减小的机械能，也就是系统增加的内能。f d=Q（d为这两个物体间相对移动的路程）7.（05辽宁大综合35）一物块由静止开始从粗糙斜面上的某点加速下滑到另一点，在此过程中重力对物块做的功等于（ ）A.物块动能的增加量B.物块重力势能的减少量与物块克服摩擦力做的功之和C.物块重力势能的减少量和物块动能的增加量以及物块克服摩擦力做的功之和D.物块动能的增加量与物块克服摩擦力做的功之和9如图所示，某段滑雪雪道倾角为30，总质量为m(包括雪具在内)的滑雪运动员从距底端高为h处的雪道上由静止开始匀加速下滑，加速度为g.在他从上向下滑到底端的过程中，下列说法正确的是D()A运动员减少的重力势能全部转化为动能B运动员获得的动能为mghC运动员克服摩擦力做功为mghD下滑过程中系统减少的机械能为mgh在验证机械能守恒定律的实验中（1）从下列器材中选出实验所必须的，其编号为_.A.打点计时器（包括纸带）；B.重物；C.天平；D.毫米刻度尺；E.秒表；F.运动小车.2 （1）在用落体法验证机械能守恒定律的实验中：所用重锤的质量m=500 g，打点计时器所用电源频率为50 Hz，打下的纸带如图7-9-3所示（图中的数据为从起始点O到该点的距离），则在打B点时，重锤的速度vB=_m/s，从开始下落到打B点时，重锤的势能减少量是_J（g取10 m/s2，计算结果取两位有效（2）根据纸带算出各点的速度v，量出从O点下落的距离h，则以v2为纵轴，以h为横轴，画出的v2-h图线应为（ ）【答案】（1）0.79 0.16（2）C7.某同学做“验证机械能守恒定律”的实验时，不慎将选好纸带的前面一部分破坏了，剩下的一段纸带上各相邻点间的距离已测出并标在图7-9-6上.已知打点计时器的工作频率为50 Hz，重力加速度g取9.70 m/s2，利用这段纸带能否验证机械能守恒定律？如何验证？图7-9-6解析：能利用这段纸带验证机械能守恒定律.方法是：以重物从3号点运动到6号点为研究过程，物体对应于3、6两点的速度分别为v3=x24/2T=（2.11+2.49