(完整word版)高中物理必修2知识点归纳及练习(良心出品必属精品)
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船v d t =m in ,θsin d x = 水船v v =θtan必修二 物理知识点第五章 平抛运动§5-1 曲线运动 & 运动的合成与分解 一、曲线运动1.定义:物体运动轨迹是曲线的运动。
2.条件:运动物体所受合力的方向跟它的速度方向不在同一直线上。
3.特点:①方向:某点瞬时速度方向就是通过这一点的曲线的切线方向。
②运动类型:变速运动(速度方向不断变化)。
③F 合≠0,一定有加速度a 。
④F 合方向一定指向曲线凹侧。
⑤F 合4.运动描述——蜡块运动二、运动的合成与分解1.合运动与分运动的关系:等时性、独立性、等效性、矢量性。
2.互成角度的两个分运动的合运动的判断:①两个匀速直线运动的合运动仍然是匀速直线运动。
②速度方向不在同一直线上的两个分运动,一个是匀速直线运动,一个是匀变速直线运动,其合运动是 匀变速曲线运动,a 合为分运动的加速度。
③两初速度为0的匀加速直线运动的合运动仍然是匀加速直线运动。
④两个初速度不为0的匀加速直线运动的合运动可能是直线运动也可能是曲线运动。
当两个分运动的初速度的和速度方向与这两个分运动的和加速度在同一直线上时,合运动是匀变速直线运动,否则即为 曲线运动。
三、有关“曲线运动”的两大题型 (一)小船过河问题模型一:过河时间t 最短: 模型二:直接位移x 最短:(二)绳杆问题(连带运动问题)1、实质:合运动的识别与合运动的分解。
2、关键:①物体的实际运动是合速度,分速度的方向要按实际运动效果确定;②沿绳(或杆)方向的分 当v 水<v 船时,x min =d , θsin 船v d t =, 船水v v =θcos 当v 水>v 船时,L v v d x 船水==θcos min ,θsin 船v d t =,水船v v =θcos θθsin )cos -(min 船船水v L v v s =α 模型四:如图甲,绳子一头连着物体B ,一头拉小船A ,这时船的运动方向不沿绳子。
第一节什么是抛体运动抛体运动的速度方向[自读教材·抓基础]1.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所做的运动叫作抛体运动。
2.抛体运动的速度方向 (1)在曲线运动中,质点在某一时刻(或某一位置)的速度方向就是曲线上这点的切线方向。
(2)做抛体运动的质点的速度方向,在其运动轨迹各点的切线方向上,并指向质点前进的方向。
(3)质点在曲线运动中速度的方向时刻在改变,即具有加速度,所以曲线运动是一种变速运动。
[学后自检]┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄(想一想)物理上的切线与数学上的切线有何区别?提示:数学上的切线不用考虑方向,而物理上的切线具有方向,即要符合物体运动或物理量的“大方向”。
[跟随名师·解疑难]1.如何理解曲线运动的方向?由平均速度的定义知v =s t,则曲线运动的平均速度应为时间t 内的位移s 与时间t 的比值,如图1-1-1所示,v =s AB t。
随时间t 的取值变小,由图知时间t 内位移的方向逐渐向A 点的切线方向靠近,当时间趋于无限短时,位移方向为A 点的切线方向,故极短时间内的平均速度方向为A 点的瞬时速度方向,即A 点的切线方向。
2.曲线运动的性质曲线运动的速度方向时刻在变化,不管大小是否变化,因其矢量性,速度时刻都在变化,即曲线运动一定是变速运动。
3.做曲线运动的物体一定有加速度吗?由于曲线运动是变速运动,所以,做曲线运动的物体一定有加速度。
[特别提醒] 做曲线运动的物体,其速度沿轨迹上所在点的切线方向,确定物体的速度方向应先明确其运动轨迹。
[学后自检]┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄(选一选)(多选)下列说法正确的是( )A .曲线运动的速度大小可以不变,但速度方向一定改变B .曲线运动的速度方向可以不变,但速度大小一定改变C .曲线运动的速度方向不是物体的运动方向D .做曲线运动的物体在某点的速度方向沿曲线上该点的切线方向抛体做直线或曲线运动的条件[自读教材·抓基础]1.抛体做直线运动的条件 :抛出时的速度方向在竖直方向上。
第四章曲线运动第一模块:曲线运动、运动的合成和分解『夯实基础知识』■考点一、曲线运动1、定义:运动轨迹为曲线的运动。
2、物体做曲线运动的方向:做曲线运动的物体,速度方向始终在轨迹的切线方向上,即某一点的瞬时速度的方向,就是通过该点的曲线的切线方向。
3、曲线运动的性质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。
由于曲线运动速度一定是变化的,至少其方向总是不断变化的,所以,做曲线运动的物体的加速度必不为零,所受到的合外力必不为零。
4、物体做曲线运动的条件(1)物体做一般曲线运动的条件物体所受合外力(加速度)的方向与物体的速度方向不在一条直线上。
(2)物体做平抛运动的条件物体只受重力,初速度方向为水平方向。
可推广为物体做类平抛运动的条件:物体受到的恒力方向与物体的初速度方向垂直。
(3)物体做圆周运动的条件物体受到的合外力大小不变,方向始终垂直于物体的速度方向,且合外力方向始终在同一个平面内(即在物体圆周运动的轨道平面内)总之,做曲线运动的物体所受的合外力一定指向曲线的凹侧。
5、分类⑴匀变速曲线运动:物体在恒力作用下所做的曲线运动,如平抛运动。
⑵非匀变速曲线运动:物体在变力(大小变、方向变或两者均变)作用下所做的曲线运动,如圆周运动。
■考点二、运动的合成与分解1、运动的合成:从已知的分运动来求合运动,叫做运动的合成,包括位移、速度和加速度的合成,由于它们都是矢量,所以遵循平行四边形定则。
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。
2、运动的分解:求一个已知运动的分运动,叫运动的分解,解题时应按实际“效果”分解,或正交分解。
3、合运动与分运动的关系:⑴运动的等效性(合运动和分运动是等效替代关系,不能并存);⑵等时性:合运动所需时间和对应的每个分运动时间相等⑶独立性:一个物体可以同时参与几个不同的分运动,物体在任何一个方向的运动,都按其本身的规律进行,不会因为其它方向的运动是否存在而受到影响。
(完整版)高中物理知识点清单整理(必修 2 )第1章 功和功率一、功1.做功的两个必要条件:力和物体在力的方向上发生的位移.2.公式:W =Fl cos_α.适用于恒力做功.其中α为F 、l 方向间夹角,l 为物体对地的位移.3.功的正负判断(1)α<90°,力对物体做正功.(2)α>90°,力对物体做负功,或说物体克服该力做功. (3)α=90°,力对物体不做功.特别提示:功是标量,比较做功多少看功的绝对值. 二、功率1.定义:功与完成这些功所用时间的比值. 2.物理意义:描述力对物体做功的快慢. 3.公式(1)定义式:P =W t,P 为时间t 内的平均功率.(2)推论式:P =Fv cos_α.(α为F 与v 的夹角)考点一 恒力做功的计算 1.恒力做的功直接用W =Fl cos α计算.不论物体做直线运动还是曲线运动,上式均适用. 2.合外力做的功方法一:先求合外力F 合,再用W 合=F 合l cos α求功.适用于F 合为恒力的过程. 方法二:先求各个力做的功W 1、W 2、W 3…,再应用W 合=W 1+W 2+W 3+…求合外力做的功. 3.(1)在求力做功时,首先要区分是求某个力的功还是合力的功,是求恒力的功还是变力的功.(2)恒力做功与物体的实际路径无关,等于力与物体在力方向上的位移的乘积,或等于位移与在位移方向上的力的乘积.考点二 功率的计算 1.平均功率的计算:(1)利用P =Wt.(2)利用P =F ·v cos α,其中v 为物体运动的平均速度.2.瞬时功率的计算:利用公式P =F ·v cos α,其中v 为t 时刻的瞬时速度. 注意:对于α变化的不能用P =Fv cos α计算平均功率. 3.计算功率的基本思路:(1)首先要明确所求功率是平均功率还是瞬时功率,对应于某一过程的功率为平均功率,对应于某一时刻的功率为瞬时功率.(2)求瞬时功率时,如果F 与v 不同向,可用力F 乘以F 方向的分速度,或速度v 乘以速度v 方向的分力求解.考点三 机车启动问题的分析 两种方式 以恒定功率启动 以恒定加速度启动v ↑⇒F =P 不变v ↓⇒a =F -F 阻m↓2.三个重要关系式(1)无论哪种运行过程,机车的最大速度都等于其匀速运动时的速度,即v m =P F min =PF 阻(式中F min 为最小牵引力,其值等于阻力F 阻).(2)机车以恒定加速度启动的运动过程中,匀加速过程结束时,功率最大,速度不是最大,即v =P F <v m =P F 阻. (3)机车以恒定功率运行时,牵引力做的功W =Pt .由动能定理:Pt -F 阻x =ΔE k .此式经常用于求解机车以恒定功率启动过程的位移大小.3.分析机车启动问题时的注意事项 (1)在用公式P =Fv 计算机车的功率时,F 是指机车的牵引力而不是机车所受到的合力. (2)恒定功率下的加速一定不是匀加速,这种加速过程发动机做的功可用W =Pt 计算,不能用W =Fl 计算(因为F 是变力).(3)以恒定牵引力加速时的功率一定不恒定,这种加速过程发动机做的功常用W =Fl 计算,不能用W =Pt 计算(因为功率P 是变化的).第2章 能的转化和守恒一、动能1.定义:物体由于运动而具有的能.2.表达式:E k =12mv 2.3.单位:焦耳,1 J =1 N ·m =1 kg ·m 2/s 2. 4.矢标性:标量. 二、动能定理1.内容:力在一个过程中对物体做的功,等于物体在这个过程中动能的变化.2.表达式:W =E k2-E k1=12mv 22-12mv 21.3.适用范围(1)动能定理既适用于直线运动,也适用于曲线运动.(2)既适用于恒力做功,也适用于变力做功.(3)力可以是各种性质的力,既可以同时作用,也可以不同时作用.考点一动能定理及其应用1.对动能定理的理解(1)动能定理公式中等号表明了合外力做功与物体动能的变化间的两个关系:①数量关系:即合外力所做的功与物体动能的变化具有等量代换关系.②因果关系:合外力的功是引起物体动能变化的原因.(2)动能定理中涉及的物理量有F、l、m、v、W、E k等,在处理含有上述物理量的问题时,优先考虑使用动能定理.2.运用动能定理需注意的问题(1)应用动能定理解题时,不必深究物体运动过程中状态变化的细节,只需考虑整个过程的功及过程初末的动能.(2)若过程包含了几个运动性质不同的分过程,既可分段考虑,也可整个过程考虑.但求功时,有些力不是全过程都作用的,必须根据不同的情况分别对待求出总功,计算时要把各力的功连同正负号一同代入公式.3.应用动能定理解题的基本思路(1)选取研究对象,明确它的运动过程;(2)分析研究对象的受力情况和各力的做功情况:受哪些力→各力是否做功→做正功还是负功→做多少功→各力做功的代数和(3)明确研究对象在过程的初末状态的动能E k1和E k2;(4)列动能定理的方程W合=E k2-E k1及其他必要的解题方程,进行求解.考点二动能定理与图象结合问题解决物理图象问题的基本步骤1.观察题目给出的图象,弄清纵坐标、横坐标所对应的物理量及图线所表示的物理意义.2.根据物理规律推导出纵坐标与横坐标所对应的物理量间的函数关系式.3.将推导出的物理规律与数学上与之相对应的标准函数关系式相对比,找出图线的斜率、截距、图线的交点,图线下的面积所对应的物理意义,分析解答问题.或者利用函数图线上的特定值代入函数关系式求物理量.4.解决这类问题首先要分清图象的类型.若是F-x图象,则图象与坐标轴围成的图形的面积表示做的功;若是v-t图象,可提取的信息有:加速度(与F合对应)、速度(与动能对应)、位移(与做功距离对应)等,然后结合动能定理求解.考点三利用动能定理求解往复运动解决物体的往复运动问题,应优先考虑应用动能定理,注意应用下列几种力的做功特点:1.重力、电场力或恒力做的功取决于物体的初、末位置,与路径无关;2.大小恒定的阻力或摩擦力的功等于力的大小与路程的乘积.三、机械能守恒定律一、重力势能1.定义:物体的重力势能等于它所受重力与高度的乘积.2.公式:E p=mgh.3.矢标性:重力势能是标量,正负表示其大小.4.特点(1)系统性:重力势能是地球和物体共有的.(2)相对性:重力势能的大小与参考平面的选取有关.重力势能的变化是绝对的,与参考平面的选取无关.5.重力做功与重力势能变化的关系 重力做正功时,重力势能减小; 重力做负功时,重力势能增大;重力做多少正(负)功,重力势能就减小(增大)多少,即W G =E p1-E p2.二、弹性势能1.定义:物体由于发生弹性形变而具有的能.2.大小:弹性势能的大小与形变量及劲度系数有关,弹簧的形变量越大,劲度系数越大,弹簧的弹性势能越大.3.弹力做功与弹性势能变化的关系弹力做正功,弹性势能减小;弹力做负功,弹性势能增大. 三、机械能守恒定律1.内容:在只有重力或弹力做功的物体系统内,动能与势能可以相互转化,而总的机械能保持不变.2.表达式(1)守恒观点:E k1+E p1=E k2+E p2(要选零势能参考平面). (2)转化观点:ΔE k =-ΔE p (不用选零势能参考平面). (3)转移观点:ΔE A 增=ΔE B 减(不用选零势能参考平面). 3.机械能守恒的条件只有重力(或弹力)做功或虽有其他外力做功但其他力做功的代数和为零.考点一 机械能守恒的判断方法1.利用机械能的定义判断(直接判断):分析动能和势能的和是否变化.2.用做功判断:若物体或系统只有重力(或弹簧的弹力)做功,或有其他力做功,但其他力做功的代数和为零,则机械能守恒.3.用能量转化来判断:若物体系统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.4.(1)机械能守恒的条件绝不是合外力的功等于零,更不是合外力为零;“只有重力做功”不等于 “只受重力作用”.(2)分析机械能是否守恒时,必须明确要研究的系统.(3)只要涉及滑动摩擦力做功,机械能一定不守恒.对于一些绳子突然绷紧、物体间碰撞等情况,除非题目特别说明,否则机械能必定不守恒.考点二 机械能守恒定律及应用 1.三种表达式的选择如果系统(除地球外)只有一个物体,用守恒观点列方程较方便;对于由两个或两个以上物体组成的系统,用转化或转移的观点列方程较简便.2.应用机械能守恒定律解题的一般步骤(1)选取研究对象⎩⎪⎨⎪⎧单个物体多个物体组成的系统含弹簧的系统(2)分析受力情况和各力做功情况,确定是否符合机械能守恒条件.(3)确定初末状态的机械能或运动过程中物体机械能的转化情况. (4)选择合适的表达式列出方程,进行求解. (5)对计算结果进行必要的讨论和说明.3.(1)应用机械能守恒定律解题时,要正确选择系统和过程.(2)对于通过绳或杆连接的多个物体组成的系统,注意找物体间的速度关系和高度变化关系.(3)链条、液柱类不能看做质点的物体,要按重心位置确定高度.四 功能关系 能量守恒一、功能关系1.功是能量转化的量度,即做了多少功就有多少能量发生了转化.21.内容:能量既不会凭空产生,也不会凭空消失,它只能从一种形式转化为另一种形式,或者从一个物体转移到别的物体,在转化和转移的过程中,能量的总量保持不变.2.表达式:(1)E1=E2.(2)ΔE减=ΔE增.考点一功能关系的应用1.若涉及总功(合外力的功),用动能定理分析.2.若涉及重力势能的变化,用重力做功与重力势能变化的关系分析.3.若涉及弹性势能的变化,用弹力做功与弹性势能变化的关系分析.4.若涉及电势能的变化,用电场力做功与电势能变化的关系分析.5.若涉及机械能变化,用其他力(除重力和系统内弹力之外)做功与机械能变化的关系分析.6.若涉及摩擦生热,用滑动摩擦力做功与内能变化的关系分析.考点二摩擦力做功的特点及应用1.静摩擦力做功的特点(1)静摩擦力可以做正功,也可以做负功,还可以不做功.(2)相互作用的一对静摩擦力做功的代数和总等于零.(3)静摩擦力做功时,只有机械能的相互转移,不会转化为内能.2.滑动摩擦力做功的特点(1)滑动摩擦力可以做正功,也可以做负功,还可以不做功.(2)相互间存在滑动摩擦力的系统内,一对滑动摩擦力做功将产生两种可能效果:①机械能全部转化为内能;②有一部分机械能在相互摩擦的物体间转移,另外一部分转化为内能.(3)摩擦生热的计算:Q=F f s相对.其中s相对为相互摩擦的两个物体间的相对路程.考点三能量守恒定律及应用列能量守恒定律方程的两条基本思路:1.某种形式的能量减少,一定存在其他形式的能量增加,且减少量和增加量一定相等;2.某个物体的能量减少,一定存在其他物体的能量增加,且减少量和增加量一定相等.3.能量转化问题的解题思路(1)当涉及摩擦力做功,机械能不守恒时,一般应用能的转化和守恒定律.(2)解题时,首先确定初末状态,然后分析状态变化过程中哪种形式的能量减少,哪种形式的能量增加,求出减少的能量总和ΔE减和增加的能量总和ΔE增,最后由ΔE减=ΔE增列式求解.第3章抛体运动一、曲线运动1.速度的方向:质点在某一点的速度方向,沿曲线在这一点的切线方向.2.运动的性质:做曲线运动的物体,速度的方向时刻在改变,所以曲线运动一定是变速运动.3.曲线运动的条件:物体所受合力的方向跟它的速度方向不在同一条直线上或它的加速度方向与速度方向不在同一条直线上.二、运动的合成与分解 1.运算法则位移、速度、加速度都是矢量,故它们的合成与分解都遵循平行四边形定则. 2.合运动和分运动的关系(1)等时性:合运动与分运动经历的时间相等.(2)独立性:一个物体同时参与几个分运动时,各分运动独立进行,不受其他分运动的影响.(3)等效性:各分运动叠加起来与合运动有完全相同的效果.考点一 对曲线运动规律的理解 1.曲线运动的分类及特点(1)匀变速曲线运动:合力(加速度)恒定不变. (2)变加速曲线运动:合力(加速度)变化. 2.合外力方向与轨迹的关系物体做曲线运动的轨迹一定夹在合外力方向与速度方向之间,速度方向与轨迹相切,合外力方向指向轨迹的“凹”侧.3.速率变化情况判断(1)当合力方向与速度方向的夹角为锐角时,速率增大; (2)当合力方向与速度方向的夹角为钝角时,速率减小; (3)当合力方向与速度方向垂直时,速率不变. 考点二 运动的合成及合运动性质的判断 1.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,由于它们均是矢量,故合成与分解都遵循平行四边形定则.2.合运动的性质判断⎩⎨⎧加速度或合外力⎩⎪⎨⎪⎧变化:变加速运动不变:匀变速运动加速度或合外力与速度方向⎩⎪⎨⎪⎧共线:直线运动不共线:曲线运动3两个互成角度的分运动 合运动的性质 两个匀速直线运动 匀速直线运动 一个匀速直线运动、一个匀变速直线运动 匀变速曲线运动两个初速度为零的匀加速直线运动匀加速直线运动两个初速度不为零的匀变速直线运动 如果v 合与a 合共线,为匀变速直线运动 如果v 合与a 合不共线,为匀变速曲线运动4.最后进行各量的合成运算.两种运动的合成与分解实例一、小船渡河模型 1.模型特点两个分运动和合运动都是匀速直线运动,其中一个分运动的速度大小、方向都不变,另一分运动的速度大小不变,研究其速度方向不同时对合运动的影响.这样的运动系统可看做小船渡河模型.2.模型分析(1)船的实际运动是水流的运动和船相对静水的运动的合运动.(2)三种速度:v 1(船在静水中的速度)、v 2(水流速度)、v (船的实际速度). (3)两个极值①过河时间最短:v 1⊥v 2,t min =dv 1(d 为河宽).②过河位移最小:v ⊥v 2(前提v 1>v 2),如图甲所示,此时x min =d ,船头指向上游与河岸夹角为α,cos α=v 2v 1;v 1⊥v (前提v 1<v 2),如图乙所示.过河最小位移为x min =dsin α=v 2v 1d .3.求解小船渡河问题的方法求解小船渡河问题有两类:一是求最短渡河时间,二是求最短渡河位移.无论哪类都必须明确以下三点:(1)解决这类问题的关键是:正确区分分运动和合运动,在船的航行方向也就是船头指向方向的运动,是分运动;船的运动也就是船的实际运动,是合运动,一般情况下与船头指向不共线.(2)运动分解的基本方法,按实际效果分解,一般用平行四边形定则沿水流方向和船头指向分解.(3)渡河时间只与垂直河岸的船的分速度有关,与水流速度无关. 二、绳(杆)端速度分解模型 1.模型特点绳(杆)拉物体或物体拉绳(杆),以及两物体通过绳(杆)相连,物体运动方向与绳(杆)不在一条直线上,求解运动过程中它们的速度关系,都属于该模型.2.模型分析(1)合运动→绳拉物体的实际运动速度v(2)分运动→⎩⎪⎨⎪⎧其一:沿绳或杆的分速度v 1其二:与绳或杆垂直的分速度v 2(3)关系:沿绳(杆)方向的速度分量大小相等. 3.解决绳(杆)端速度分解问题的技巧(1)明确分解谁——分解不沿绳(杆)方向运动物体的速度; (2)知道如何分解——沿绳(杆)方向和垂直绳(杆)方向分解;(3)求解依据——因为绳(杆)不能伸长,所以沿绳(杆)方向的速度分量大小相等.二 抛体运动1、平抛运动1.性质:平抛运动是加速度恒为重力加速度g 的匀变速曲线运动,轨迹是抛物线. 2.规律:以抛出点为原点,以水平方向(初速度v 0方向)为x 轴,以竖直向下的方向为y 轴建立平面直角坐标系,则(1)水平方向:做匀速直线运动,速度:v x =v 0,位移:x =v 0t .(2)竖直方向:做自由落体运动,速度:v y =gt ,位移:y =12gt 2.(3)合运动①合速度:v =v 2x +v 2y ,方向与水平方向夹角为θ,则tan θ=v y v 0=gt v 0.②合位移:x 合=x 2+y 2,方向与水平方向夹角为α,则tan α=y x =gt 2v 0.2、斜抛运动 1.性质加速度为g 的匀变速曲线运动,轨迹为抛物线.2.规律(以斜向上抛为例说明,如图所示)(1)水平方向:做匀速直线运动,v x =v 0cos θ. (2)竖直方向:做竖直上抛运动,v y =v 0sin θ-gt .考点一 平抛运动的基本规律及应用1.飞行时间:由t =2hg知,时间取决于下落高度h ,与初速度v 0无关.2.水平射程:x =v 0t =v 02hg,即水平射程由初速度v 0和下落高度h 共同决定,与其他因素无关.3.落地速度:v t =v 2x +v 2y =v 20+2gh ,以θ表示落地速度与x 轴正方向的夹角,有tan θ=v y v x =2ghv 0,所以落地速度也只与初速度v 0和下落高度h 有关.4.速度改变量:因为平抛运动的加速度为恒定的重力加速度g ,所以做平抛运动的物体在任意相等时间间隔Δt 内的速度改变量Δv =g Δt 相同,方向恒为竖直向下,如图甲所示.5.两个重要推论(1)做平抛(或类平抛)运动的物体任一时刻的瞬时速度的反向延长线一定通过此时水平位移的中点,如图乙中A 点和B 点所示.(2)做平抛(或类平抛)运动的物体在任意时刻任一位置处,设其末速度方向与水平方向的夹角为α,位移与水平方向的夹角为θ,则tan α=2tan θ.6.“化曲为直”思想在抛体运动中的应用(1)根据等效性,利用运动分解的方法,将其转化为两个方向上的直线运动,在这两个方向上分别求解.(2)运用运动合成的方法求出平抛运动的速度、位移等.第4章 匀速圆周运动一、描述圆周运动的物理量1.线速度:描述物体圆周运动的快慢,v =Δs Δt =2πrT .2.角速度:描述物体转动的快慢,ω=ΔθΔt =2πT .3.周期和频率:描述物体转动的快慢,T =2πr v ,T =1f.4.向心加速度:描述线速度方向变化的快慢.a n =r ω2=v 2r =ωv =4π2T2r .5.向心力:作用效果产生向心加速度,F n =ma n . 二、匀速圆周运动和非匀速圆周运动的比较项目 匀速圆周运动 非匀速圆周运动 定义 线速度大小不变的圆周运动 线速度大小变化的圆周运动 运动特点 F 向、a 向、v 均大小不变,方向变化,ω不变 F 向、a 向、v 大小、方向均发生变化,ω发生变化 向心力 F 向=F 合 由F 合沿半径方向的分力提供三、离心运动1.定义:做圆周运动的物体,在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.2.供需关系与运动如图所示,F 为实际提供的向心力,则(1)当F =m ω2r 时,物体做匀速圆周运动; (2)当F =0时,物体沿切线方向飞出;(3)当F <m ω2r 时,物体逐渐远离圆心;(4)当F >m ω2r 时,物体逐渐靠近圆心.考点一 水平面内的圆周运动1.运动实例:圆锥摆、火车转弯、飞机在水平面内做匀速圆周飞行等.2.重力对向心力没有贡献,向心力一般来自弹力、摩擦力或电磁力.向心力的方向水平,竖直方向的合力为零.3.涉及静摩擦力时,常出现临界和极值问题. 4.水平面内的匀速圆周运动的解题方法(1)对研究对象受力分析,确定向心力的来源,涉及临界问题时,确定临界条件; (2)确定圆周运动的圆心和半径; (3)应用相关力学规律列方程求解. 考点二 竖直面内的圆周运动1.物体在竖直平面内的圆周运动有匀速圆周运动和变速圆周运动两种.2.只有重力做功的竖直面内的圆周运动一定是变速圆周运动,遵守机械能守恒. 3.竖直面内的圆周运动问题,涉及知识面比较广,既有临界问题,又有能量守恒的问题.4.一般情况下,竖直面内的变速圆周运动问题只涉及最高点和最低点的两种情形. 考点三 圆周运动的综合问题 圆周运动常与平抛(类平抛)运动、匀变速直线运动等组合而成为多过程问题,除应用各自的运动规律外,还要结合功能关系进行求解.解答时应从下列两点入手:1.分析转变点:分析哪些物理量突变,哪些物理量不变,特别是转变点前后的速度关系.2.分析每个运动过程的受力情况和运动性质,明确遵守的规律. 3.平抛运动与圆周运动的组合题,用平抛运动的规律求解平抛运动问题,用牛顿定律求解圆周运动问题,关键是找到两者的速度关系.若先做圆周运动后做平抛运动,则圆周运动的末速等于平抛运动的水平初速;若物体平抛后进入圆轨道,圆周运动的初速等于平抛末速在圆切线方向的分速度.竖直平面内圆周运动的“轻杆、轻绳”模型1.模型特点在竖直平面内做圆周运动的物体,运动至轨道最高点时的受力情况可分为两类:一是无支撑(如球与绳连接、沿内轨道的“过山车”等),称为“轻绳模型”;二是有支撑(如球与杆连接、小球在弯管内运动等),称为“轻杆模型”.2.模型分析轻绳模型 轻杆模型v 2(1)定模型:首先判断是轻绳模型还是轻杆模型,两种模型过最高点的临界条件不同,其原因主要是“绳”不能支持物体,而“杆”既能支持物体,也能拉物体.(2)确定临界点:v 临=gr ,对轻绳模型来说是能否通过最高点的临界点,而对轻杆模型来说是F N 表现为支持力还是拉力的临界点.(3)定规律:用牛顿第二定律列方程求解.第5章 万有引力定律及其应用一、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m 1和m 2的乘积成正比,与它们之间距离r 的二次方成反比.2.公式:F =Gm 1m 2r,其中G =6.67×10-11 N ·m 2/kg 2. 3.适用条件:严格地说,公式只适用于质点间的相互作用,当两个物体间的距离远大于物体本身的大小时,物体可视为质点.均匀的球体可视为质点,其中r 是两球心间的距离.一个均匀球体与球外一个质点间的万有引力也适用,其中r 为球心到质点间的距离.二、宇宙速度三、经典力学的时空观和相对论时空观1.经典时空观(1)在经典力学中,物体的质量是不随速度的改变而改变的.(2)在经典力学中,同一物理过程发生的位移和对应时间的测量结果在不同的参考系中是相同的.2.相对论时空观同一过程的位移和时间的测量与参考系有关,在不同的参考系中不同.3.经典力学的适用范围只适用于低速运动,不适用于高速运动;只适用于宏观世界,不适用于微观世界.考点一 天体质量和密度的估算1.解决天体(卫星)运动问题的基本思路(1)天体运动的向心力来源于天体之间的万有引力,即G Mm r 2=ma n =m v 2r =m ω2r =m 4π2r T2 (2)在中心天体表面或附近运动时,万有引力近似等于重力,即G Mm R2=mg (g 表示天体表面的重力加速度).2.天体质量和密度的计算(1)利用天体表面的重力加速度g 和天体半径R . 由于G Mm R 2=mg ,故天体质量M =gR 2G, 天体密度ρ=M V =M 43πR 3=3g 4πGR . (2)通过观察卫星绕天体做匀速圆周运动的周期T 和轨道半径r .①由万有引力等于向心力,即G Mm r 2=m 4π2T 2r ,得出中心天体质量M =4π2r 3GT2; ②若已知天体半径R ,则天体的平均密度ρ=M V =M 43πR 3=3πr 3GT 2R 3; ③若天体的卫星在天体表面附近环绕天体运动,可认为其轨道半径r 等于天体半径R ,则天体密度ρ=3πGT2.可见,只要测出卫星环绕天体表面运动的周期T ,就可估算出中心天体的密度.3.(1)利用圆周运动模型,只能估算中心天体质量,而不能估算环绕天体质量.(2)区别天体半径R 和卫星轨道半径r :只有在天体表面附近的卫星才有r ≈R ;计算天体密度时,V =43πR 3中的R 只能是中心天体的半径. 考点二 卫星运行参量的比较与运算1.卫星的各物理量随轨道半径变化的规律。
高中物理必修二知识点高中物理必修二知识点第一章电学基础1.电荷与电场2.静电场及其能量3.恒定电流4.恒定电流的欧姆定律5.功率6.电功及其应用7.简单电路的分析和计算8.肖特基二极管原理第二章流体静力学1.流体静力学引论2.液体静压力3.大气压力与气压计4.液体表面张力和毛细现象5.流体动力学引论6.连通管和泵的基本原理第三章阻力和三大运动定律1.弹性和塑性2.卡车定理3.摩擦力和牛顿第一定律4.牛顿第二定律5.牛顿第三定律6.匀加速直线运动7.平抛运动第四章动量和能量守恒定律1.动量定理和动量守恒定律2.力的功3.能量守恒定律4.弹性碰撞和非弹性碰撞5.约束系统的动能变化定理第五章万有引力和行星运动1.万有引力的发现2.牛顿万有引力定律3.行星运动4.卫星运动第六章震动和波动1.周期、频率和相位2.简谐振动3.阻尼振动和强迫振动4.波动的基本概念和分类5.机械波和电磁波的传播6.多普勒效应第七章光学1.光的波动理论2.光速的测定3.光的干涉和衍射4.杨氏双缝干涉实验5.菲涅尔衍射和菲涅尔透镜6.偏振光与双折射现象7.光的反射和折射8.球面镜成像第八章原子物理1.原子的结构和能级2.玻尔原子模型和玻尔-里德堡公式3.氢谱系和能级图4.量子力学的基本概念5.波粒二象性6.爱因斯坦光电效应7.康普顿效应和弗兰克-赫兹实验。
高中物理必修第二册全册各章知识点汇总及配套习题第五章抛体运动.................................................................................................................... - 1 - 第六章圆周运动.................................................................................................................... - 6 - 第七章万有引力与宇宙航行.............................................................................................. - 11 - 第八章机械能守恒定律...................................................................................................... - 16 -第五章抛体运动知识体系曲线运动及其研究方法1.曲线运动的特点(1)做曲线运动的物体,在某点的瞬时速度的方向,就是曲线在该点的切线方向,物体在曲线运动中的速度方向时刻在改变,所以曲线运动一定是变速运动。
(2)在曲线运动中,由于速度在时刻变化,所以物体的运动状态时刻改变,故做曲线运动的物体所受合外力一定不为零。
2.物体做曲线运动的条件(1)从动力学角度来理解:物体所受合外力的方向与物体的速度方向不在同一条直线上,具体有如图所示的几种形式。
(2)从运动学角度来理解:物体的加速度方向与速度方向不在同一条直线上。
3.曲线运动的研究方法——运动的合成与分解利用运动的合成与分解研究曲线运动的思维流程:(欲知)曲线运动规律――→等效分解(只需研究)两直线运动规律――→等效合成(得知)曲线运动规律。
(完整版)高中物理人教版必修二知识点总
结
力学
第一章机械基础知识
- 机械运动和参照系
- 直线运动的描述
- 动能和动能定理
- 动量和动量定理
- 机械能守恒定律
第二章力的作用和力的效果
- 分类和测量力
- 推力和拉力
- 摩擦力
- 弹力
- 合力和力的分解
- 牛顿第一和第二定律
第三章牛顿第三定律和力的平衡
- 牛顿第三定律
- 力的合成
- 力的平衡和不平衡
- 平衡的条件
- 弹簧测力计
热学
第四章热学基础知识
- 热学现象和热量的传递
- 温度和热平衡
- 热膨胀和热机械转换
- 热力学第一定律
第五章气体的分子动理论
- 分子动理论的基本假设
- 气体分子的速率分布
- 热力学温度和分子动理论温度的联系- 分子自由度和平均动能定理
第六章热力学第二定律及其应用
- 热力学第二定律
- 卡诺热机
- 熵和热力学第二定律的表述
光学
第七章光的直线传播
- 光的直线传播
- 光的反射
- 光的折射
- 光的透射和光的反射、折射定律
- 可见光谱和线性偏振光
第八章光的波动性
- 光的干涉
- 光的衍射
- 杨氏实验和光的相干性
- 光的偏振和偏振器
- 波粒二象性
第九章光的粒子特性
- 光电效应
- 光子的概念
- 康普顿散射
- 波粒二象性的应用
以上是高中物理人教版必修二的知识点总结。
希望对你有所帮助。
高中物理必修二知识点总结一、功与机械能1. 功:力对物体做功,即改变物体的位置、速度或形状。
力的功的大小:F·s=FScosφ。
其中,F为力的大小,s是力的方向上的位移的大小,φ是力与位移方向的夹角。
2. 功与能:功是一种能的转移。
把能从一个物体或一个系统转移到另一个物体或系统,就是做功。
功是能的量度。
3. 功率:单位时间内做功的多少。
功率的大小P等于功W对时间t的比值,即P=W/t。
功率的单位是瓦特(W),1W=1J/s。
4. 机械能守恒定律:系统总机械能守恒的条件是:只要物体之间的相互作用力是保守力,当没有非保守力对系统做功时,系统的总机械能守恒。
二、牛顿运动定律1. 牛顿第一定律:当物体没有受到合外力,或合外力为零时,物体要么静止,要么以匀速直线运动。
2. 牛顿第二定律:物体受合外力作用时,其加速度与合外力成正比,与物体的质量成反比。
F=ma。
其中,F为合外力,m为物体的质量,a为物体的加速度。
3. 牛顿第三定律:当两个物体相互作用时,彼此之间的作用力大小相等,方向相反。
这两个物体所受的合外力是相等的,方向相反。
三、万有引力与万有引力定律1. 万有引力:地球是一个大质量物体,可以给周围的物体施加吸引力,这种吸引力称为地球引力。
地球引力的大小与物体的质量和地球的质量成正比,与物体和地球的距离的平方成反比。
2. 万有引力定律:两个物体之间的引力与它们质量的乘积成正比,与它们之间距离的平方成反比。
两个物体之间的引力大小由万有引力定律来描述:F=G(m1m2/r^2),其中,F为引力的大小,m1、m2分别是两个物体的质量,r为它们之间的距离,G为万有引力常量。
四、牛顿引力定律1. 地球引力:地球上物体所受重力,是一种宏观现象。
重力的大小与物体的质量成正比,与地球到物体距离的平方成反比。
2. 重力加速度:地球每个地方都存在一个重力加速度g,大小约为9.8m/s²。
3. 牛顿引力定律:两个质量分别为m1,m2的物体之间的引力大小与它们质量的乘积成正比,与它们之间距离的平方成反比。
物理高中必修二知识点总结
万有引力定律:这是关于物体间引力作用的定律,引力常量
G=6.67×N m2/kg2。
它适用于可作质点的两个物体间的相互作用,或者两个均匀的球体之间的相互作用。
当物体的尺寸比两物体的距离小得多时,物体可以被视为质点。
此外,万有引力定律在天体运动、重力等问题中有广泛的应用。
液体:液体具有表面张力,这是因为表面层的分子比液体内部稀疏,分子间距比内部大,表面层的分子表现为引力。
液晶是一种特殊的液体,其分子排列有序,各向异性,可以自由移动,位置无序,具有流动性。
物态变化与能量交换:物质可以从一种状态转变为另一种状态,如熔化、凝固、汽化、液化等。
在这些过程中,会伴随着能量的交换。
电源和电流:电流产生的条件是导体内有大量自由电荷,且导体两端存在电势差。
电流的方向可以由正电荷的定向移动形成,也可以是负电荷的定向移动形成。
电动势则是描述电源把其他形式的能转化为电势能的能力,定义为电源内部非静电力所做的功与被移送的电荷的比值。
以上只是高中物理必修二的部分知识点,还有更多的内容需要你去学习和掌握。
学习物理的过程中,理解概念和定律的内涵和应用,掌握物理规律,培养逻辑思维和解决问题的能力是非常重要的。
人教版高中物理必修二全册知识点归纳总结必修二基本知识点第1节曲线运动运动的合成与分解一、曲线运动1. 定义:运动轨迹为曲线的运动.2. 物体做曲线运动的方向:做曲线运动的物体,速度方向始终在轨迹的切线方向上.3. 曲线运动的性质:做曲线运动的物体,速度的方向时刻改变,故曲线运动一定是变速运动,即必然具有加速度.4. 物体做曲线运动的条件:(1) 从动力学角度看:当物体所受合力的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.(2) 从运动学角度看:物体的加速度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.5.曲线运动的类型(1)匀变速曲线运动:合力(加速度)恒定不变.如平抛运动(2)非匀变速(变加速)曲线运动:合力(加速度)变化.如圆周运动6.合力与轨迹关系:合力指向轨迹弯曲的凹测,轨迹介于合力与速度的方向之间,如图:7.速率变化情况判断:(1)当合力方向与速度方向的夹角为锐角时,速率增大;(2)当合力方向与速度方向的夹角为钝角时,速率减小;(3)当合力方向与速度方向垂直时,速率不变.二、运动的合成与分解1.分运动和合运动:一个物体同时参与几个运动,参与的这几个运动即分运动,物体的实际运动即合运动.2.运动的合成:已知分运动求合运动,包括位移、速度和加速度的合成.3.运动的分解:已知合运动求分运动,解题时应按实际“效果”分解或正交分解.4.运算法则:位移、速度、加速度都是矢量,故它们的合成与分解都遵循平行四边形定则.5.合运动和分运动的关系:(1)等时性:合运动与分运动经历的时间相等.(2)独立性:一个物体同时参与几个分运动时,各分运动独立进行,不受其他分运动的影响.(3)等效性:各分运动叠加起来与合运动有完全相同的效果.(4)同一性:分运动与和运动由同一物体参与,合运动一定是物体的实际运动.5.分解步骤(1)确定合运动方向(实际运动方向).(2)分析合运动的运动效果(例如蜡块的实际运动从效果上就可以看成在竖直方向匀速上升和在水平方向随管移动).(3)依据合运动的实际效果确定分运动的方向.(4)利用平行四边形定则、三角形定则或正交分解法作图,将合运动的速度、位移、加速度分别分解到分运动的方向上.三、小船渡河模型1.模型特点:两个分运动和合运动都是匀速直线运动,其中一个分运动的速度大小、方向都不变,另一分运动的速度大小不变,研究其速度方向不同时对合运动的影响.这样的运动系统可看做小船渡河模型.2.模型分析:(1)船的实际运动是水流的运动和船相对静水的运动的合运动.(2)三种速度:v1(船在静水中的速度)、v2(水流速度)、v(船的实际速度).(3)两个极值:①过河时间最短:v1⊥v2,t min=dv1(d为河宽).②过河位移最小:v⊥v2(前提v1>v2),如图甲所示,此时x min=d,船头指向上游与河岸夹角为α,cos α=v2v1;v1⊥v(前提v1<v2),如图乙所示.过河最小位移为:x min=dsin α=v2v1d.第二节:平抛运动1.定义:将物体以一定的初速度沿水平方向抛出,物体只在重力作用下所做的运动. 2.运动性质:平抛运动是加速度恒为重力加速度g 的匀变速曲线运动,轨迹是抛物线.3.基本规律:以抛出点为原点,以水平方向(初速度v 0方向)为x 轴,以竖直向下方向为y 轴,建立平面直角坐标系,则:(1)水平方向:做匀速直线运动 (2)竖直方向:做自由落体运动 4.平抛运动的速度(1)水平方向:v x =v 0 (2)竖直方向:v y =gt (3)合速度大小:v =v 2x +v 2y =v 20+(gt )2(4)合速度方向:tan θ=v y v x=gt v 0(θ表示合速度与水平方向之间的夹角)5.平抛运动的位移(1)水平位移:x =v 0t (2)竖直位移:y =12gt 2(3)合位移大小:l =x 2+y 2 (4)合位移方向:tan α=yx =gt2v 0(α表示合位移与水平方向之间的夹角)(5)轨迹方程:y =g2v 20x 2 (平抛运动的轨迹是一条抛物线)67推论Ⅰ:做平抛(或类平抛)运动的物体在任意时刻任一位置处,设其末速度方向与水平方向的夹角为α,位移与水平方向的夹角为θ,则tan α=2tan θ证明:如图所示,由平抛运动规律得:tan α=v ⊥v 0=gt v 0,tan θ=y x=12gt 2v 0t=gt2v 0所以tan α=2tan θ推论Ⅱ:做平抛(或类平抛)运动的物体,任意时刻的瞬时速度方向的反向延长线一定通过此时水平位移的中点证明:如图所示,设平抛物体的初速度为v 0,从原点O 到A 点的时间为t ,A 点坐标为(x ,y ),B 点坐标为(x ′,0)则x =v 0t ,y =12gt 2,v ⊥=gt ,又tan α=v ⊥v 0=y x -x ′,解得x ′=x2,即任意时刻的瞬时速度方向的反向延长线与x 轴的交点B 必为此时水平位移的中点第三节:圆周运动一、描述圆周运动的物理量1.线速度:描述物体圆周运动的快慢,v =Δs Δt =2πrT2.角速度:描述物体转动的快慢,ω=ΔθΔt =2πT (这里的θ∆必须是弧度制的角)3.周期和频率:描述物体转动的快慢,T =2πr v ,f =1T4.向心力(1)定义:做圆周运动的物体所受到的指向圆心方向的合力(或受到的合力在沿着半径方向上的分力)叫做向心力(2)大小:22222244v F ma m mr mr mr f r Tπωπ=====向向 (3)方向:与速度方向垂直,沿半径指向圆心,时刻在改变,即向心力是一个变力(4)向心力的来源:向心力是按力的作用效果命名的,可以是重力、弹力、摩擦力等各种力,也可以是几个力的合力或某个力的分力,因此在受力分析中要避免再另外添加一个向心力5.向心加速度(1)定义:做匀速圆周运动的物体指向圆心的加速度 (2)大小:a n =r ω2=v 2r=ωv =4π2T2r(3)方向:沿半径方向指向圆心,与线速度方向垂直 6.匀速圆周运动与非匀速圆周运动的比较二、离心运动1.定义:做圆周运动的物体,在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.2.供需关系与运动:如图所示,F 为实际提供的向心力,则 (1)当F =m ω2r 时,物体做匀速圆周运动; (2)当F =0时,物体沿切线方向飞出; (3)当F <m ω2r 时,物体逐渐远离圆心;(4)当F >m ω2r 时,物体逐渐靠近圆心.(近心运动)第四节:万有引力一、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椭圆,太阳处在椭圆的一个焦点上。
物理必修2知识点总结第五章曲线运动一、曲线运动、运动的合成和分解■考点一、曲线运动1、定义:运动轨迹为曲线的运动。
2、物体做曲线运动的方向:做曲线运动的物体,速度方向始终在轨迹的切线方向上。
3、曲线运动的性质曲线运动的速度方向时刻变化,曲线运动一定是变速运动。
由于曲线运动是变速运动,所以,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。
4、物体做曲线运动的条件:物体所受合外力(加速度)的方向与物体的速度方向不在一条直线上。
做曲线运动的物体所受的合外力一定指向曲线的凹侧。
练习1、关于曲线运动,下列叙述正确的是()A、曲线运动是一种匀变速运动;B、变速运动不一定是曲线运动;C、物体做曲线运动时,其合外力的方向可能与速度方向在同一条直线上;D、物体做曲线运动时,其合外力一定不为零,合外力一定是变力。
练习2、如图所示,一质点做曲线运动由M到N,当它通过P点时,其速度和加速度的方向关系正确的是()A.B.C.D.■考点二、运动的合成与分解①两个匀速直线运动的合运动一定是匀速直线运动。
②一个匀速直线运动和一个匀变速直线运动的合运动仍然是匀变速运动,当两者共线时为匀变速直线运动,不共线时为匀变速曲线运动。
③两个匀变速直线运动的合运动一定是匀变速运动,若合初速度方向与合加速度方向在同一条直线上时,则是直线运动,若合初速度方向与合加速度方向不在一条直线上时,则是曲线运动。
二、平抛运动平抛运动1、定义: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。
2、条件:a 、只受重力;b 、初速度沿水平方向。
3、运动性质:运动的加速度恒为重力加速度g ,因而平抛运动是一个匀变速曲线运动。
g a =4、研究平抛运动的方法:可以把平抛运动看作为两个分运动的合动动:一个是水平方向的匀速直线运动,一个是竖直方向的匀加速直线运动。
水平速度v 0、竖直速度v y 和实际运动速度v 之间的关系有22y x v v v += αcos 0v v = αsin v v y = αtan 0v v y=练习3、水平匀速飞行的飞机投弹,若不计空气阻力和风的影响,下列说法中正确的是( )A .炸弹落地时飞机的位置在炸弹的前上方B .从飞机上看,炸弹做自由落体运动C .炸弹落地时飞机的位置在炸弹的正上方D .从地面上看,炸弹做平抛运动练习4、下图中小球水平抛出可能垂直撞击接触面的是( )A .B .C .D . V 0V y V5、平抛运动的规律①水平速度:v x =v 0,竖直速度:v y =gt 合速度(实际速度)的大小:22y x v v v +=物体的合速度v 与水平方向的夹角为:tan v gtv v x y==α②水平位移:t v x 0=,竖直位移221gt y = 合位移(实际位移)的大小:22y x s +=物体的总位移s 与水平方向的夹角为:2tan v gtx y ==θ6、平抛运动的几个结论①落地时间由竖直方向分运动决定: 由221gt h =得:g ht 2=②水平飞行射程由高度和水平初速度共同决定:g hv t v x 200==③从动力学的角度看:由于做平抛运动的物体只受到重力,因此物体在整个运动过程中机械能守恒。
练习5、一个小球从1.25m高处被水平抛出,落到水平地面的位置与抛出点的水平距离为2.5m,求:(1)小球在空中运动的时间;(2)小球抛出时的速度大小;(3)小球落地前瞬间的速度为多大。
练习6、不计空气阻力,一小球从高h=20m处第一次以v0初速度被水平抛出,则小球落地点与抛出点之间的水平距离为5m,第二次以2v0处速度从高H=45m高处水平抛出,则小球落地点与抛出点之间的水平距离为多少?7、平抛运动的实验探究①如图所示,用小锤打击弹性金属片,金属片把A球沿水平方向抛出,同时B 球松开,自由下落,A、B两球同时开始运动。
观察到两球同时落地,多次改变小球距地面的高度和打击力度,重复实验,观察到两球落地,这说明了小球A在竖直方向上的运动为自由落体运动。
②如图,将两个质量相等的小钢球从斜面的同一高度处由静止同时释放,滑道2与光滑水平板吻接,则将观察到的现象是A、B两个小球在水平面上相遇,改变释放点的高度和上面滑道对地的高度,重复实验,A、B两球仍会在水平面上相遇,这说明平抛运动在水平方向上的分运动是匀速直线运动。
练习7、在做“研究平抛物体运动”的实验中,如图所示,用小锤打击弹性金属片,A球就水平飞出,做_______运动,同时B球被松开,做_________运动,两球落到地面时间_______(填“相同”或“不相同”).这个实验说明平抛物体的运动规律在竖直方向做__________运动.三、圆周运动匀速圆周运动1、定义:物体运动轨迹为圆,则物体做圆周运动。
2、分类:⑴匀速圆周运动:质点沿圆周运动,如果在任意相等的时间里通过的圆弧长度相等(速率不变),这种运动就叫做匀速圆周运动。
物体所受合力即为向心力,且大小恒定而方向总跟速度的方向垂直。
⑵变速圆周运动:如果物体受到约束,只能沿圆形轨道运动,而速率不断变化——如小球被绳或杆约束着在竖直平面内运动,是变速率圆周运动.合力的方向并不总跟速度方向垂直.3、描述匀速圆周运动的物理量(1)线速度(v ):①定义:质点沿圆周运动,质点通过的弧长S 和所用时间t 的比值,叫做匀速圆周运动的线速度。
②定义式:t s v③线速度是矢量:质点做匀速圆周运动某点线速度的方向就在圆周该点切线方向上。
(2)角速度ω:①定义:质点沿圆周运动,质点和圆心的连线转过的角度跟所用时间的比值。
②大小:T t πϕω2== (φ是t 时间内半径转过的圆心角)③单位:弧度每秒(rad/s )同一个传动,各轮边缘上的点线速度相等;同轴转动,轮上各点角速度相同。
如图所示,v B =v C ,ωA =ωB 。
(3)周期(T ):做匀速圆周运动的物体运动一周所用的时间叫做周期。
各物理量之间的关系:r t r v f T t rf T r t s v ωθππθωππ==⇒⎪⎪⎭⎪⎪⎬⎫======2222 注意:计算时,均采用国际单位制,角度的单位采用弧度制。
练习8、做匀速圆周运动的物体,10s 内沿半径为20m 的圆周运动了100m ,则其线速度为______m/s ,角速度为________rad/s .(4)圆周运动的向心加速度①定义:做匀速圆周运动的物体所具有的指向圆心的加速度叫向心加速度。
②大小:r rv a n 22ω== ③方向:其方向时刻改变且时刻指向圆心。
对于一般的非匀速圆周运动,公式仍然适用,为物体的加速度的法向加速度分量,r 为轨迹半径。
(5)圆周运动的向心力匀速圆周运动的物体受到的合外力常常称为向心力,向心力的来源可以是任何性质的力,向心力的大小为:r m r v m ma F n n 22ω===(还有其它的表示形式,如:()r f m r T m mv F n 2222ππω=⎪⎭⎫ ⎝⎛==);向心力的方向时刻改变且时刻指向圆心。
实际上,向心力公式是牛顿第二定律在匀速圆周运动中的具体表现形式。
练习9、关于做匀速圆周运动的质点,不变的物理量有( )A 、速度B 、向心加速度C 、向心力D 、角速度E 、周期练习10、如图所示,汽车以某一速率通过半圆形拱桥顶点,下列关于汽车在该处受力的说法中正确的是( )A. 汽车受重力、支持力、向心力B .汽车受重力、支持力、牵引力、摩擦力、向心力C. 汽车的向心力就是重力D .汽车受的重力和支持力的合力充当向心力练习11、质量为m=1kg 的滑块沿光滑的圆轨道内侧向上滑行,已知圆弧轨道半径为R=0.2m ,滑块经过圆弧轨道最高点的速度为v=2m/s ,如图所示,求在最高点时滑块对圆弧轨道的压力和滑块的向心加速度.(g 取10m/s 2)练习12、如图所示的皮带传动装置中,轮A 和B同轴,A 、B 、C 分别是三个轮边缘的质点,且R A =R C =2R B ,若传动过程中皮带不打滑,则ωA :ωB :ωC =__________,v A :v B :v C =_________。
第六章:万有引力与航天 1.开普勒行星运动三定律简介第一定律(轨道定律):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(面积定律):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(周期定律):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k Tr 23开普勒行星运动的定律是在丹麦天文学家弟谷的大量观测数据的基础上概括出的,给出了行星运动的规律。
2.万有引力定律(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乘积成正比,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。
2rMmGF =(1687年) 2211/1067.6kg m NG ⋅⨯=-叫做引力常量,1798年由英国物理学家卡文迪许利用扭秤装置测出。
万有引力常量的测定——卡文迪许扭秤万有引力常量的测定使卡文迪许成为“能称出地球质量的人”:(2)定律的适用条件:严格地说公式只适用于质点间的相互作用,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.练习2、已知两球的半径为r 1和r 2,r 为两球之间的最小距离,如图2所示,而且两球质量均匀分布、大小分别为m 1和m 2,则两球间万有引力大小为 ( )A .B .C .D .3.万有引力定律的应用:基本方法:卫星或天体的运动看成匀速圆周运动,则万有引力提供向心力, F 万=F nrTm r m r v m r Mm G 222224πω===地面附近,物体所受重力等于万有引力:G2R Mm= mg (1)重力是由地球对物体的引力引起的。
因而重力和万有引力相等,即2r Mm Gmg =, g=GM/r 2,其中r 为物体到地心的距离。
在地球的同一纬度处,g 随物体离地面高度的增大而减小。
(2)某星体m 围绕中心天体M 做圆周运动,其所需的向心力由万有引力提供。
设某星体m 围绕中心天体M 做圆周运动的周期为T ,两天体的距离为r ,则有22r Mm G r v m = 其中Tr v π2=,r v ω=,由此可列出方程,求解未知量。
(3)计算中心天体的密度球体的体积334R V π=,ρ=VM =334R M ⋅π (4)发现未知天体历史上海王星是通过对天王星的运动轨迹分析发现的。
冥王星是通过对海王星的运动轨迹分析发现的。
(5)有关人造卫星的计算①、卫星的轨道平面:由于地球卫星做圆周运动的向心力是由万有引力提供的,所以卫星的轨道平面一定过地球球心,球心一定在卫星的轨道平面内。