高中物理必修二2重难点知识归纳总结及典型题目解析

1、 高中物理必修2第五章第 一 二 节 曲线运动 质点在平面内的运动曲线运动的方向：质点在某一点的速度，沿曲线在这一点的切线方向。曲线运动是变速运动。物体做曲线运动的条件：当物体所受合力方向与它的速度方向不在同一条直线上时，物体做曲线运动。物体做曲线运动时合外力的方向总是指向轨迹的凹的一边。合运动与分运动：几个运动的合成就是合运动，这几个运动就是这个合运动的分运动。合运动与分运动特点：分运动之间具有独立性 合运动与分运动之间具有等时性 合运动与分运动之间具有等效性典型题目1，在弯道上高速行驶的赛车，突然后轮脱离赛车，关于脱离了的后轮的运动情况以下说法正确的是()A仍然沿着汽车行驶的弯道运动B沿着

2、与弯道垂直的方向飞出C沿着脱离时轮子前进的方向做直线运动，离开弯道D上述情况都有可能解析：由于车轮原随赛车做曲线运动，脱离赛车时车轮的速度方向为弯道的切线方向，由此可知C正确.2，小船过河的问题,可以 小船渡河运动分解为他同时参与的两个运动,一是小船相对水的运动(设水不流时船的运动,即在静水中的运动),一是随水流的运动(水冲船的运动,等于水流的运动),船的实际运动为合运动.解析：设河宽为d,船在静水中的速度为v1,河水流速为v2船头正对河岸行驶,渡河时间最短,t短=当 v1 v2时,且合速度垂直于河岸,航程最短x1=d 当 v1 v2时,合速度不可能垂直河岸,确定方法如下: 如图所示,以 v2

3、矢量末端为圆心;以 v1矢量的大小为半径画弧,从v2矢量的始端向圆弧作切线,则v1dv2x2合速度沿此切线航程最短,由图知: sin=最短航程x2= = 第 三 四 节 平抛运动抛体运动：将物体以一定的初速度向空中抛出,仅在重力作用下物体做的运动平抛运动：平抛运动具有水平初速度且只受重力作用，是匀变速曲线运动。研究平抛运动的方法是利用运动的合成与分解，将复杂运动分解成水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动。其运动规律为：（1）水平方向：ax=0，vx=v0，x= v0t。 （2）竖直方向：ay=g，vy=gt，y= gt2/2。 （3）合运动：a=g，。vt与v0方向夹角为，tan=

4、gt/ v0，s与x方向夹角为，tan= gt/ 2v0。平抛运动中飞行时间仅由抛出点与落地点的竖直高度来决定，即，与v0无关。水平射程s= v0。9、斜抛运动：将物体用一定的初速度沿斜上方抛出去，仅在重力作用下物体所做的运动典型题目1，关于平抛运动，下列说法正确的是（ ）A、因为轨迹是曲线，所以平抛运动是变加速运动B、运动时间由下落高度和初速度共同决定C、水平位移仅由初速度决定D、在相等的时间内速度的变化都相等解析：曲线运动中某一时刻质点的瞬时速度 总是沿该时刻质点所在位置的切线方向。故：AD正确。2，在“研究平抛物体的运动”实验中，某同学记录了A、B、C三点，取A点为坐标原点，建立了右图所

5、示的坐标系。平抛轨迹上的这三点坐标值图中已标出。那么小球平抛的初速度为 ，小球抛出点的坐标为 解析：根据得： 所以 由于 所以： 抛出点的坐标应为（-10，-5）3，如图6-10所示，摩托车做腾跃特级表演，以初速度v0冲上高为h、顶部水平的高台，然后从高台水平飞出，若摩托车始终以额定功率P行驶，经时间t从坡底到达坡顶，人和车的总质量为m，且各种阻力的影响可忽略不计，求：（1）人和车到达坡顶时的速度v（2）人和车飞出的水平距离x（3）当h为多少时，人和车飞出的水平距离最远？解析：根据动能定理得： 所以： （2）由平抛运动规律得： 所以： （3）由（2）的结果整理得：当时，x最大。4，小球以初速度

6、v0水平抛出，落地时速度为v1,阻力不计,以抛出点为坐标原点,以水平初速度v0方向为x轴正向,以竖直向下方向为y轴正方向,建立坐标系小球在空中飞行时间t抛出点离地面高度h水平射程x小球的位移s落地时速度v1的方向,反向延长线与x轴交点坐标x是多少?xyhOsxx1v0v1vy解析：(1)如图在着地点速度v1可分解为水平方向速度v0和竖直方向分速度vy,而vy=gt则v12=v02+vy2=v02+(gt)2 可求 t=(2)平抛运动在竖直方向分运动为自由落体运动h=gt2/2=(3)平抛运动在水平方向分运动为匀速直线运动x=v0t=(4)位移大小s=位移s与水平方向间的夹角的正切值tan=(5

7、)落地时速度v1方向的反方向延长线与x轴交点坐标x1=x/2=v0第 五 六 七 八 节 圆周运动描述匀速圆周运动快慢的物理量线速度v：质点通过的弧长和通过该弧长所用时间的比值，即vL/t，单位m/s；属于瞬时速度，既有大小，也有方向。方向为在圆周各点的切线方向上注：匀速圆周运动是一种非匀速曲线运动，因线速度的方向在时刻改变。角速度：质点所在半径转过的角度与所用时间t的比值，即/t，单位 rad/s；对某一确定的匀速圆周运动而言，角速度是恒定的周期T，频率f1/T，转速n1/T T=2/线速度、角速度及周期之间的关系：向心力：圆周运动的物体受到一个指向圆心力的作用，只改变运动物体的速度方向，不

8、改变速度大小。向心力表达式：，或者向心加速度：方向与向心力的方向相同，或注意的结论：（1）由于a方向时刻在变，所以匀速圆周运动是瞬时加速度的方向不断改变的变加速运动。（2）做匀速圆周运动的物体，向心力是一个效果力，方向总指向圆心，是一个变力。（3）做匀速圆周运动的物体受到的合外力就是向心力。离心运动：做匀速圆周运动的物体，在所受的合力突然消失或者不足以提供圆周运动所需的向心力的情况下，就做逐渐远离圆心的运动。满足条件：（1）当产生向心力的合外力突然消失，物体便沿所在位置的切线方向飞出。（2）当产生向心力的合外力不完全消失，而只是小于所需要的向心力，物体将沿切线和圆周之间的一条曲线运动，远离圆心

9、而去。现实中的实例：雨伞旋转、链球投掷、洗衣机的脱水筒防止离心运动的实例：汽车拐弯时限速，高速旋转的飞轮、砂轮的限速做圆周运动的物体供需关系当F=m2r时，物体做匀速圆周运动当F= 0时，物体沿切线方向飞出当Fm2r时，物体逐渐远离圆心当Fm2r时，物体逐渐靠近圆心典型题目1，如图所示，汽车以速度v通过一圆弧式的拱桥顶端时，关于汽车受力的说法正确的是（ ）A、汽车的向心力就是它所受的重力B、汽车的向心力就是它所受的重力和支持力的合力，方向指向圆心C、汽车受重力、支持力、牵引力、摩擦力和向心力的作用D、以上均不正确解析：汽车在拱桥顶端时，竖直方向的重力和支持力的合力提供向心力，水平方向受牵引力和

10、摩擦力的合力为零。故：B正确。2，如图所示，用长为L的细绳拴着质量为m的小球在竖直平面内做圆周运动，则下列说法正确的是（ ）A、小球在圆周最高点时所受向心力一定为重力B、小球在圆周最高点时绳子的拉力不可能为零C、若小球刚好能在竖直面内做圆周运动，则其在最高点速率是D、小球在圆周最低点时拉力一定大于重力解析：（1）当球刚好通过最高点时，拉力为零，有（2）当球在最高点时的速度时，绳的拉力为F，此时 故D选项正确。（3）小球在最低点有： 所以拉力F必大于重力。故：CD正确。3，如图所示的传动装置中，B,C两轮固定在一起绕同一轴转动，A,B两轮用皮带传动，三轮的半径关系是rA=rC=2rB.若皮带不打

11、滑,求A,B,C轮边缘的a,b,c三点的角速度之比和线速度之比.aBCAbc解析：A,B两轮通过皮带传动，皮带不打滑,则A,B两轮边缘的线速度大小相等.即 va=vb 或 va:vb=1:1 由v=r得 a: b= rB: rA=1:2 B,C两轮固定在一起绕同一轴转动,则B,C两轮的角速度相同，即 b=c或 b: c=1:1 由v=r得 vb:vc=rB:rC=1:2 由得a: b: c=1:2:2 由得va:vb:vc=1:1:24，细杆的一端与小球相连，可绕O点的水平轴自由转动，不计摩擦，杆长为R。（1）若小球在最高点速度为，杆对球作用力为多少？当球运动到最低点时，杆对球的作用力为多少？

12、（2）若球在最高点速度为/2时，杆对球作用力为多少？当球运动到最低点时，杆对球的作用力是多少？（3）若球在最高点速度为2时，杆对球作用力为多少？当球运动到最低点时，杆对球的作用力是多少？解析：（1）球在最高点受力如图（设杆对球作用力T1向下）则T1+mg=mv12/R，将v1=代入得T1 =0。故当在最高点球速为时，杆对球无作用力。mgT2当球运动到最低点时，由动能定理得：2mgR=mv22/2- mv12/2，解得：v22=5gR，球受力如图：T2-mg=mv22/R，解得：T2 =6mg同理可求：（2）在最高点时：T3=-3mg/4 “-”号表示杆对球的作用力方向与假设方向相反，即杆对球作

13、用力方向应为向上，也就是杆对球为支持力，大小为3mg/4当小球在最低点时：T4=21mg/4（3）在最高点时球受力：T5=3mg；在最低点时小球受力：T6=9mg5，在高速公路的拐弯处，路面造的外高内低，即当车向右拐弯时，司机左侧的路面比右侧的要高一些，路面与水平面间的夹角为，设拐弯路段是半径为R的圆弧，那么车速为多少时车轮与路面之间的横向（即垂直与前进方向）摩擦力等于零？解析：此题为火车转弯模型。汽车在倾斜路面转弯时要使车轮不受横向摩擦力。则汽车所受的重力和路面对汽车的支持力的合力提供向心力。则有： 第七章 机械能守恒定律第 一 二 三 节 功 功率功的定义：力和力的方向上的位移的乘积。做功

14、的两要素：物体受力且在力的方向上的位移。单位：焦耳（J）。计算功的方法种： 其中为力F的方向同位移L方向所成的角功是标量，只有大小，没有方向，但有正功和负功之分.物体做正功负功问题 （将理解为F与V所成的角，更为简单）（1）当=900时，W=0.这表示力F的方向跟位移的方向垂直时，力F不做功，如小球在水平桌面上滚动，桌面对球的支持力不做功。（2）当0,W0.这表示力F对物体做正功。如人用力推车前进时，人的推力F对车做正功。（3）当 时，cos0,W0.这表示力F对物体做负功。如人用力阻碍车前进时，人的推力F对车做负功。一个力对物体做负功，经常说成物体克服这个力做功（取绝对值）。例如，竖直向上抛

15、出的球，在向上运动的过程中，重力对球做了-6J的功，可以说成球克服重力做了6J的功。说了“克服”，就不能再说做了负功。功率：功率的定义式：P = W/t，所求出的功率是时间t内的平均功率。不管是恒力做功，还是变力做功，都适用功率的计算式： P =Fv。（或 =F 平）P和v分别表示t时刻的功率和速度，为两者间的夹角. 单位：瓦特（W）功率的物理意义：描述力对物体做功快慢；是标量，有正负，求功率时一定要分清是求哪个力的功率，还要分清是求平均功率还是瞬时功率. 额定功率指机器正常工作时的最大输出功率，也就是机器铭牌上的标称值。实际功率是指机器工作中实际输出的功率。机器不一定都在额定功率下工作。实际

16、功率总是小于或等于额定功率。交通工具的启动问题通常说的机车的功率或发动机的功率实际是指其牵引力的功率. 以恒定功率P启动:机车的运动过程是先作加速度减小的加速运动，后以最大速度v m=P/f 作匀速直线运动. 以恒定牵引力F启动:机车先作匀加速运动，当功率增大到额定功率时速度为v1=P/F，而后7、平均功率和瞬时功率平均功率：描述力在一段时间内做功的快慢，用计算，若用，v为t时间内的平均速度。开始作加速度减小的加速运动，最后以最大速度vm=P/f作匀速直线运动。平均功率是针对一段时间或一个过程而言的，因此在计算平均功率时一定要弄清是哪段时间或哪一个过程的平均功率。瞬时功率：描述力在某一时刻做功

17、的快慢，只能用，v为某时刻的瞬时速度。瞬时功率是针对某一时刻或某一位置而言的，因此在计算瞬时功率时一定要弄清是哪个时刻或哪一个位置的瞬时功率。动能是标量，只有大小，没有方向。表达式为：重力势能是标量，表达式为：注意：（1）式中h应为物体重心的高度。（2）重力势能具有相对性，是相对于选取的参考面而言的。因此在计算重力势能时，应该明确选取零势面。（3）重力势能可正可负，在零势面上方重力势能为正值，在零势面下方重力势能为负值。（4）选取不同的零势面，物体的势能值是不同的，但势能的变化量不会因零势面的不同而不同。重力势能和重力做功的关系：重力做功与路径无关，只跟初末位置高度有关，物体减少的力势能仍等于

18、重力所做的功，式子为动能定理： 其中W为外力对物体所做的总功，m为物体质量，v为末速度，为初速度解答思路：选取研究对象，明确它的运动过程。分析研究对象的受力情况和各力做功情况，然后求各个外力做功的代数和。明确物体在过程始末状态的动能和。列出动能定理的方程。机械能守恒定律： （内容:在只有重力（和弹簧弹力）做功的情形下，物体动能和重力势能（及弹性势能）发生相互转化，但机械能的总量保持不变）判断机械能是否守恒的方法 ：用做功来判断:分析物体或物体受力情况（包括内力和外力），明确各力做功的情况，若对物体或系统只有重力或弹簧弹力做功，没有其他力做功或其他力做功的代数和为零，则机械能守恒. 用能量转化来

19、判定:若物体系中只有动能和势能的相互转化而无机械能与其他形式的能的转化，则物体系统机械能守恒. 对一些绳子突然绷紧，物体间非弹性碰撞等问题，除非题目特别说明，机械能必定不守恒，完全非弹性碰撞过程机械能也不守恒. 能量守恒定律：能量既不会消灭，也不会创生，它只会从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到另一个物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变。典型题目1，汽车发动机的额定功率为60 kW，汽车的质量为5 t，汽车在水平路面上行驶时，阻力是车重的，取g=10 ms2汽车保持额定功率不变从静止启动后，汽车所能达到的最大速度是多大？当汽车的加速度为2ms2时速度是多大？若汽车从静止

20、开始，保持以0.5 ms2的加速度做匀加速直线运动，这一过程能维持多长时间？解析： 汽车运动过程中所受的阻力大小为汽车保持恒定功率启动时当时，达到，输出功率图象及速度图象如图。当时速度最大，此时牵引力最小，其值为则汽车的最大速度为设汽车的加速度为时牵引力为汽车的速度为 当汽车以恒定加速度匀加速运动时，汽车的牵引力为汽车匀加速运动时，a不变当时匀加速运动结束，而，速度继续增大，此后汽车以恒定的功率行驶，做加速度逐渐减小的加速运动直至速度最大，输出功率图象及速度图象如下图。汽车匀加速运动的末速度为匀加速运动的时间为。2，一辆汽车在平直的公路上以速度开始加速行驶，经过一段时间t，前进了距离s，此时恰

21、好达到其最大速度设此过程中汽车发动机始终以额定功率P工作，汽车所受的阻力恒定为F，则在这段时间里，发动机所做的功为（ ）A. B. C. D. 解析：汽车在恒定功率作用下是做变牵引力的加速运动，所以发动机做功为变力做功。根据，可求出而，所以根据能量守恒：所以 ， 故选ABC3，如图所示，轻弹簧一端与竖直墙壁连接，另一端与质量为m的物体连接，放在光滑的水平面上，弹簧的劲度系数为k，弹簧处于自然状态，用水平力缓慢拉物体，使物体前进x，求这一过程中拉力对物体做了多少功解析：方法一：力F做功是用来克服弹簧弹力做功，但弹力不是恒力，其大小与形变量成正比，又知缓慢拉物体，物体处于平衡状态，即，可用平均力来

22、代替。平均力，F做功。方法二：画出拉力F随位移x的变化图象如图所示，则图线与横轴构成的三角形面积即为拉力做的功。4，如图所示，AB为1/4圆弧轨道，半径为R=0.8m，BC是水平轨道，长S=3m，BC处的摩擦系数为=1/15，今有质量m=1kg的物体，自A点从静止起下滑到C点刚好停止。求物体在轨道AB段所受的阻力对物体做的功。解析：物体在从A滑到C的过程中，有重力、AB段的阻力、BC段的摩擦力共三个力做功，WG=mgR，fBC=umg，由于物体在AB段受的阻力是变力，做的功不能直接求。根据动能定理可知得：所以mgR-umgS-WAB=0即WAB=mgR-umgS =1100.8-1103/15

23、=6(J)5，从离地面H高处落下一只小球，小球在运动过程中所受的空气阻力是它重力的k（k1）倍,而小球与地面相碰后，能以相同大小的速率反弹，求：（1） 小球第一次与地面碰撞后，能够反弹起的最大高度是多少？（2） 小球从释放开始，直至停止弹跳为止，所通过的总路程是多少？解析：(1) 设小球第一次与地面碰撞后，能够反弹起的最大高度是h，则由动能定理得： W合=Ek 即：mg(H-h)-kmg(H+h)=0解得： (2)、设球从释放开始，直至停止弹跳为止，所通过的总路程是S，对全过程由动能定理得： W合=Ek 即： mgH-kmgS=0解得： 6，如图所示，跨过同一高度处的定滑轮的细线连接着质量相同

24、的物体A和B，A套在光滑水平杆上，定滑轮离水平杆的高度h=02 m，开始时让连着A的细线与水平杆的夹角=37，由静止释放B，在运动过程中，A所获得的最大速度为多大?(设B不会碰到水平杆，sin37=06，sin 53=08，取g=10 ms2)解析：由运动的合成与分解知，vB=vAcos，当A运动到左边滑轮正下方时A的速度最大，此时B的速度为0，由机械能守恒定律有：mBg(-h)=mAvm2,得vm=ms答案：ms7，如图所示，一个劲度系数为k=600 Nm的轻弹簧两端焊接着质量均为m=12 kg的物体A和B竖直静止在水平地面上，若在A上加一个竖直向上的力F，使A向上做匀加速运动，经过04 s

25、 B刚好要离开地面设整个过程弹簧都处在弹性限度内，取g=10 ms2，求此过程力F所做的功解析：没有加外力时，弹簧的压缩量x1=02 m，B刚要离开地面时弹簧的伸长量x2=02 m在外力作用下A做加速运动时有弹簧恢复原长前F-mg+FT=ma,FT为弹簧的弹力，由此得开始时拉力F最小；弹簧恢复原长后F-mg-FT=ma,FT为弹簧的弹力由此得当t=04 s B刚要离开地面时拉力F最大，此时弹力FT=mg=120 N,A上升的位移为x=x1+x2=04 m由运动学公式x=at2得A的加速度a=5 ms2，此时A的速度为v=2 ms由于开始时弹簧的形变量与B刚要离开地面时弹簧的形变量相等，即弹性势

26、能的变化量为零，所以根据机械能守恒定律有，力F所做的功W=mg(x1+x2)+ mv2=72 J8，如图所示，一固定的楔形木块，其斜面的倾角为=30，另一边与水平地面垂直，顶端有一个定滑轮，跨过定滑轮的细线两端分别与物块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，所有摩擦均忽略不计当A沿斜面下滑距离s后，细线突然断了求物块B上升的最大高度H(设B不会与定滑轮相碰)解析：设细线断前一瞬间A和B速度的大小为v，A沿斜面下滑s的过程中，A的高度降低了s sin，B的高度升高了s物块A和B以及地球组成的系统机械能守恒，物块A机械能的减少量等于物块B机械能的增加量，即4mgssin -4mv2=mgs+mv2 细线断后，物块B做竖直上抛运动,物块B与地球组成的系统机械能守恒，设物块B继续上升的最大高度为h，有