(完整版)高中物理必修2知识点归纳

(完整版)高中物理必修2知识点归纳高中物理必修二知识点总结第一模块：曲线运动、运动的合成和分解曲线运动曲线运动是指运动轨迹为曲线的运动。做曲线运动的物体，速度方向始终在轨迹的切线方向上，因此曲线运动一定是变速运动。由于速度方向不断变化，做曲线运动的物体的加速度必不为零，所受到的合外力必不为零。做曲线运动的物体所受的合外力一定指向曲线的凹侧。曲线运动可分为匀变速曲线运动和非匀变速曲线运动。物体在恒力作用下所做的曲线运动为匀变速曲线运动，如平抛运动；物体在变力作用下所做的曲线运动为非匀变速曲线运动，如圆周运动。运动的合成与分解运动的合成是指从已知的分运动来求合运动，包括位移、速度和加速度的合成。运动合成重点是判断合运动和分运动，一般地，物体的实际运动就是合运动。运动的分解是指求一个已知运动的分运动，解题时应按实际“效果”分解，或正交分解。合运动与分运动之间有运动的等效性、等时性、独立性和矢量性的关系。物体运动的性质由加速度决定，物体运动的轨迹则由物体的速度和加速度的方向关系决定。加速度为零时物体静止或做匀速运动；加速度恒定时物体做匀变速运动；加速度变化时物体做变加速运动。速度与加速度方向在同一条直线上时物体做直线运动；速度和加速度方向成角度时物体做曲线运动。第二模块：平抛运动平抛运动平抛运动是指物体只在重力作用下，从水平初速度开始的运动。物体受到的恒力方向与物体的初速度方向垂直。尽管其速度大小和方向时刻在改变，但其运动的加速度却恒为重力加速度g，因而平抛运动是一个匀变速曲线运动。研究平抛运动的方法：平抛运动可以看作是两个分运动的合动动：一个是水平方向（垂直于恒力方向；类平抛也是如此）的匀速直线运动，一个是竖直方向（沿着恒力方向；类平抛也是如此）的匀加速直线运动。这两个分运动既具有独立性，又具有等时性。平抛运动的规律：平抛运动的速度方向与位移方向不相同。水平速度为vx，竖直速度为vy=gt，合速度大小为vvxvy，合速度v与x轴的夹角为tanvyvxgtv。水平位移为xvt，竖直位移为y12gt，合位移大小为sx2y22，物体的总位移s与x轴的夹角为tanygtx2v。可以看出，tan2tan而2。平抛运动的几个结论：①落地时间只与抛出点与地面的高度h有关，由h122hgt得：t2g。②水平飞行射程由高度和水平初速度共同决定：xvtv2hg。③平抛物体任意时刻瞬时速度v与平抛初速度v夹角θa的正切值为位移s与水平位移x夹角θ正切值的两倍即tan2tan。④平抛物体任意时刻瞬时速度方向的反向延长线与初速度延长线的交点到抛出点的距离都等于水平位移的一半。证明：tanvs212gts。⑤平抛运动中，任意一段时间内速度的变化量Δv＝gΔt，方向恒为竖直向下（与g同向）任意相同时间内的Δv都相同（包括大小、方向）。⑥以不同的初速度，从倾角为θ的斜面上沿水平方向抛出的物体，再次落到斜面上时速度与斜面的夹角a相同，与初速度无关。⑦速度v的方向始终与重力方向成一夹角，故其始终为曲线运动，随着时间的增加，tan变大，，速度v与重力的方向越来越靠近，但永远不能到达。：⑴角速度：单位时间内物体在圆周上转过的角度，用符号ω表示，单位为弧度/秒。⑵线速度：物体在圆周上的运动速度，用符号v表示，单位为米/秒。⑶半径：圆周的半径，用符号r表示，单位为米。⑷周期：物体做一次完整的圆周运动所需的时间，用符号T表示，单位为秒。⑸频率：单位时间内物体做圆周运动的次数，用符号f表示，单位为赫兹。4、匀速圆周运动的公式：⑴角速度公式：ω=2π/T⑵线速度公式：v=ωr=2πr/T⑶向心加速度公式：a=v²/r=ω²r⑷向心力公式：F=ma=mv²/r=mω²r5、匀速圆周运动的应用：⑴离心力：物体做圆周运动时，向心力使物体沿圆周方向做加速运动，而离心力则使物体沿径向做匀速直线运动，离心力大小为F=mv²/r，方向与向心力相反，常用于离心机等设备中。⑵惯性力：物体做圆周运动时，由于惯性使物体在圆周方向上产生一个与向心力大小相等、方向相反的力，称为惯性力，常用于汽车转弯时的体验。⑶离心力计：利用离心力原理制成的测量仪器，常用于测量离心力的大小，如离心机等设备中。实际上，这正是力对物体运动状态的改变的体现。外力改变，物体的运动情况也必然改变以适应外力的改变。第四模块：万有引力定律与人造地球卫星基础知识1.开普勒行星运动三定律简介（轨道、面积、比值）开普勒行星运动三定律包括：第一定律：所有行星都在椭圆轨道上运动，太阳则处在这些椭圆轨道的一个焦点上。第二定律：行星沿椭圆轨道运动的过程中，与太阳的连线在单位时间内扫过的面积相等。第三定律：所有行星的轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等，即r^3=k(其中k只与中心天体的质量有关)。2.万有引力定律及其应用（1）内容：宇宙间的一切物体都是相互吸引的，两个物体间的引力大小跟它们的质量成积成正比，跟它们的距离平方成反比，引力方向沿两个物体的连线方向。公式为F=G*M*m/r^2。（2）定律的适用条件：公式只适用于质点间的相互作用，当两个物体间的距离远远大于物体本身的大小时，公式也可近似使用，但此时r应为两物体重心间的距离。对于均匀的球体，r是两球心间的距离。当两个物体间的距离无限靠近时，不能再视为质点，万有引力定律不再适用，不能依公式算出F近为无穷大。（3）地球自转对地表物体重力的影响：重力是万有引力产生的，由于地球的自转，因而地球表面的物体随地球自转时需要向心力。重力实际上是万有引力的一个分力。另一个分力就是物体随地球自转时需要的向心力。在纬度为φ的地表处，万有引力的一个分力充当物体随地球一起绕地轴自转所需的向心力F向=mRcosφ·ω^2（方向垂直于地轴指向地轴），而万有引力的另一个分力就是通常所说的重力mg，其方向与支持力N反向，应竖直向下，而不是指向地心。由于纬度的变化，物体做圆周运动的向心力F向不断变化，因而表面物体的重力随纬度的变化而变化，即重力加速度g随纬度变化而变化，从赤道到两极R逐渐减小，向心力mRcosφ·ω^2减小，重力逐渐增大，相应重力加速度g也逐渐增大。在赤道处，物体的万有引力分解为两个分力F向和m2g刚好在一条直线上，则有F=F向+m2g，所以m2g=F-F向=G*m1*m2/r^2-m2Rω^2。物体在地球两极时，其受力情况如下图所示。此时物体不再做圆周运动，没有向心力，物体受到的万有引力F和支持力N是一对平衡力，此时物体的重力mg等于N等于F。重力大小在两个极点处最大，等于万有引力，在赤道上最小，其他地方介于两者之间，但差别很小。重力方向在赤道上和两极点的时候指向地心，其地方都不指向地心，但与万有引力的夹角很小。由于地球自转缓慢，物体需要的向心力很小，所以大量的近似计算中忽略了自转的影响。在计算卫星或天体的运动时，可以将其看成匀速圆周运动。可以使用万有引力定律来计算。计算天体表面重力加速度时，通常认为重力和万有引力相等，即m2g等于Gm1m2/R2。在地球的同一纬度处，重力加速度随物体离地面高度的增大而减小，即g(h)=GM/(R+h)2。可以使用g(h)=(r/R+h)2·gR来比较得到。计算中心天体的质量时，可以使用公式m中=2GT2r/4π2。例如，利用月球可以计算地球的质量，利用地球可以计算太阳的质量。注意到，环绕星体本身的质量在此是无法计算的。计算中心天体的密度时，可以使用公式ρ=3M/4πR3。只要用实验方法测出卫星做圆周运动的半径r及运行周期T，就可以算出天体的质量M。若知道行星的半径则可得行星的密度。人造地球卫星也可以使用上述公式来计算其运动轨迹和相关参数。卫星的轨道平面必须经过地球球心，因为它的向心力由万有引力提供。这也意味着球心一定在卫星的轨道平面内。卫星绕地球做匀速圆周运动，地球对卫星的引力提供了卫星所需的向心力。根据万有引力公式，我们可以得出向心加速度与卫星离地球的半径成反比。最大向心加速度发生在卫星距离地球最近的时候，可以用公式计算得到。卫星的运动还可以用线速度、角速度和周期等物理量来表征。线速度与卫星离地球的半径的平方根成反比，而角速度则与半径的三分之三次方成反比。周期与半径的二分之三次方成正比。这些知识点在选择题中可能会涉及。最小发射速度，也称为第一宇宙速度，是物体围绕地球做匀速圆周运动所需的最小速度。它可以用两种方法计算得出。第一种方法是利用万有引力公式计算，第二种方法是利用物体在地面附近的重力近似等于地球对物体的引力这一近似值来计算。第一宇宙速度的值为7.9km/s。以上是一些基本的常识，比如地球公转周期、自转周期、表面半径和表面重力加速度，以及月球公转周期等等。在物理学中，宇宙速度的概念也很重要，它包括三个不同的速度值，其中第一宇宙速度是最小的发射速度，也是物体围绕地球做匀速圆周运动所需的最小速度。，即W=F*s*cosθ，其中θ为力和位移之间的夹角。3、功的单位：焦耳（J）或牛·米（N·m）。4、功的正负：当力和位移方向相同时，功为正；当力和位移方向相反时，功为负。5、功率：功率指单位时间内做功的大小，即P=W/t，单位为瓦特（W）。<二>机械能1、概念：机械能是指物体由于位置、速度和形态等因素所具有的能量。2、机械能的形式：机械能包括动能和势能两种形式。3、动能：动能是指物体由于运动而具有的能量，公式为EK=1/2mv2，其中m为物体质量，v为物体速度。4、势能：势能是指物体由于位置关系所具有的能量，常见的有重力势能和弹性势能。5、机械能守恒定律：在不受外力作用的情况下，机械能守恒，即机械能的总量始终保持不变。<三>人造卫星1、人造卫星的分类：按照用途可以分为通信卫星、气象卫星、导航卫星等；按照轨道可以分为低轨道卫星、中轨道卫星、高轨道卫星和地球同步卫星等。2、地球同步卫星：地球同步卫星的周期等于地球自转周期，位于赤道正上方，运行方向为自西向东，具有重要的通信和气象监测作用。3、人造卫星的能量关系：人造卫星的机械能随着轨道高度的变化而变化，动能和势能之间可以相互转化，机械能守恒定律同样适用于人造卫星。5、重力做功的特点是，它与物体运动的路径无关，只与物体的初、末位置有关。当重力做正功时，物体的重力势能减少；当重力做负功时，物体的重力势能增加。<四>弹性势能是指发生弹性形变的物体各部分之间由于弹力相互作用而具有的势能。弹簧的弹性势能受到劲度系数k和形变量x的影响。弹力做功与弹性势能的关系是，当弹力做正功时，物体的弹性势能减少；当弹力做负功时，物体的弹性势能增加。势能是指物体凭借其位置而具有的能量，是系统所共有的。<五>动能是指物体由于运动而具有的