高中物理必修二知识体系及重点

曲线运动的条件：物体受到的合力的方向不在与其速度方向相同的直线上研究曲线运动的基本方法：运动的合成与分解第五章曲线运动运动特性：均匀变速直线运动平放运动弯道运动vx=v0，vy=gt，tan=vy/vxx=v0t，y=1/2gt2，tan=y/x法则运动特性：均匀变速直线运动v=s/t=/tv=2r/T=2/Tv=r两个特殊的弯道运动描述等速圆周运动的几种物理量的关系等速圆周运动mr2mv2/rm(2/T)2r向心力F=r2v2/r(2/T)2r向心加速度a=第六章万有引力与航天开普勒定律轨道定律、面积定律和周期定律式： F=Gm1m2/r2适用条件：可视为质点的物体或均匀球体引力常数g的测定卡文迪什实验万有引力定律万有引力提供了天体圆周运动的向心力重要替换： GM=gR2要计算天体的质量：要计算天体密度：发现未知天体：发现海王星、冥王星和阎神星有万有引力定律第一宇宙速度：第二宇宙速度： v2=11.2km/s第三宇宙速度： v3=16.7km/s万有引力定律的应用三个宇宙速度重力提供了使卫星作圆周运动的向心力线速度：角速度：周期：人造地球卫星T=23小时56分4秒，轨道平面在赤道平面上空约3.6104km的高度，运行速度约为3.1km/s同步卫星第七章机械能守恒定律概念：力和力方向的位移乘积工作需要的两个因素是力、力向方向的位移追求保存量90o，w为负=90o，W=090o，w为正定力功能： W=Fcos功齐心协力地工作基本概念概念：工作占成功时间的百分比物理意义：说明工作速度的物理量平均功率：瞬时功率：电力动能：重力势： Ep=mgh弹性势：机械能机械能势能功能关系： WG=-Ep内容表达式：动能定理机械能守恒定律内容条件：在物体系统中只靠重力或弹力工作基本定律E1=E2Ek=EpEa=Eb仪式另一方面，垂直平面内的圆运动是典型的变速圆运动。一般来说，只讨论最高点和最低点是超过最高点时的临界问题。临界问题的分析方法：首先明确物理过程，正确受力分析研究对象，确定向心力，根据向心力公式排列方程，从方程中某力变化与速度变化的对应关系分析找出阈值。1 .“绳索模型”如图6-11-1所示，球在垂直平面内圆周运动超过最高点时。v绳子图6-11-1va.a乙组联赛v(注意：绳只会在球上产生拉力)(1)球能够超过最高点的临界条件：绳索和轨道对球没有力量mg=。(2)小球超过最高点的条件： v(v时，绳子对球施加拉力，轨道对球施加压力)(3)不得超过最高点条件： v(实际上球没有达到最高点时，偏离轨道)2 .“杆模型”如图6-11-2所示，球在垂直平面内圆周运动超过最高点时(注意：灯杆与细线不同，灯杆在球上同时产生拉伸力和推力。 中所述情节，对概念设计中的量体体积进行分析o.o棍子图6-11-2乙组联赛a.a(1)小球能最高点的临界条件： v=0，F=mg(F为支撑力)(2)0v的情况下，f随着v增大而减少，成为mg F 0(F为支撑力)(3)v=时，F=0(4)v时，f随着v增大而增大，成为F 0(F为拉伸力)二、天体运动研究思路和方法：基本方法：天体运动近似圆周运动，所需的向心力由万有引力提供估计天体的质量和密度由得：即，如果测定卫星绕恒星m旋转半径和周期，则能够计算中心天体的质量.得：设r为中心天体恒星半径特殊：在r=R时，即卫星在天体m表面旋转时，能够测定天体的密度.行星表面重力加速度、轨道重力加速度问题表面重力加速度g0为轨道重力加速度g(4)卫星的旋转速度、角速度、周期与半径的关系:即轨道半径越大，迂回速度越小:即轨道半径越大，迂回角速度越小:即轨道半径越大，迂回周期越大(五)地球同步卫星地球同步卫星是相对于地面静止人造卫星，其周期T=24h .要同步卫星，同步卫星只有位于赤道正上方的一定高度h即：周期一定，高度一定，位置一定，3颗卫星复盖赤道:得分：=3.6104km=5.6R(R为地球半径)人造卫星运动应当注意圆运动的轨道问题圆轨道的中心一定要越过地底发射速度与运行转速的区别同步卫星与近地卫星的区别人造卫星的圆运动与地球自转的圆运动的区别P13.关于天体的数据太阳：M=21030kg R=7108m =1.4103kg/m3地球m=61024 kgr=6. 4106 m=5. 6103 kg/m 3r地日=1.51011m t=500s月亮m=7.41022 kgr=1.7106 m=3.3103 kg/m3r月地=3.84108m t=1.28s一、v、t、an与运转半径r关系的问题例1一个近地卫星的线速度、角速度、周期和向心加速度分别为v0、0、T0和g0，通过对卫星进行点火加速，卫星从地球表面到达r的轨道，求出卫星的线速度v、角速度、周期t和向心加速度的大小.分析：当卫星绕地球运行时，其轨道半径为r，加速后卫星的新轨道半径为2R。得、得、得、得得，得，得，得。点刻度盘：以万有引力处理天体问题的基本方法是将天体运动视为圆运动，以万有引力提供圆运动的向心力。应用时可根据情况选择合适的公式计算。二、求天体质量和密度的问题例2 (05广东)已知有万有引力常数g、地球半径r、月球与地球的距离r、同步卫星离地面的高度h、围绕月球的运转周期T1、地球的自转周期T2、地球表面的重力加速度g。 有同学在上述条件的基础上，提出了估算地球质量m的方法同步卫星绕地球运动(1)请判断上述结果是否正确，并说明理由。 如果不正确，请给出正确的解法和结果。 (2)根据已知条件，提出两种推测地球质量的方法，并取得结果。分析： (1)上述结果错误，地球半径r在计算过程中不容忽视。正确的解法和结果(2)方法1 :使月亮绕地球作圆周运动，得到方法2 :在地面上的重力与重力基本相同，得到点刻度盘： (1)天体的运动被认为是等速圆周运动。 (2)在此提供一种测量天体质量的方法：寻找一个可动体，如果知道可动体的线速度、角速度、周期的一个量及其轨道半径，就可以求出中心天体的质量。 (3)求出天体的密度：求出天体的质量后，求出天体的体积。卫星绕天体表面做圆周运动时，三、航天器轨道转换问题例3 (05江苏)某人造卫星运动的轨道可以近似于以地球中心为中心的圆。 在抵抗作用下，人造卫星到地底的距离从r1逐渐变化为r2，用EKl、ekl2表示各个轨道上的卫星的