人教版高中物理必修二知识点大全
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P v
vx vy 涉及的公式:
22yxvvv
xyvvtan
θ 人教版高中物理必修二知识点大全
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合可以分解成水平和竖直的两个力。
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 v
v水 v船
θ
船vdtmin,sindx
水船vvtan d
α (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: 模型三:间接位移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
速度大小相等。
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。
甲 乙
处理方法:如图乙,把小船的速度vA沿绳方向和垂直于绳的方向分解为v1和v2,v1就是拉绳的速度,vA就是小船的实际速度。
§5-2 平抛运动 & 类平抛运动
一、抛体运动
1.定义:以一定的速度将物体抛出,在空气阻力可以忽略的情况下,物体只受重力的作用,它的运动即为
抛体运动。
2.条件:①物体具有初速度;②运动过程中只受G。
二、平抛运动
1.定义:如果物体运动的初速度是沿水平方向的,这个运动就叫做平抛运动。
2.条件:①物体具有水平方向的加速度;②运动过程中只受G。 d v
v水 v船
θ
当v水
sin船vdt,
船水vvcos A
v水 v船
θ
当v水>v船时,Lvvdx船水cosmin,
sin船vdt,水船vvcos
sin)cos-(min船船水vLvvs θ v船 d 3.处理方法:平抛运动可以看作两个分运动的合运动:一个是水平方向的匀速直线运动,一个是竖直方向
的自由落体运动。
4.规律:
5.应用结论——影响做平抛运动的物体的飞行时间、射程及落地速度的因素
a、飞行时间:ght2,t与物体下落高度h有关,与初速度v0无关。
b、水平射程:,200ghvtvx由v0和h共同决定。
c、落地速度:ghvvvvy220220,v由v0和vy共同决定。
三、平抛运动及类平抛运动常见问题“斜面问题:
§5-3 圆周运动 & 向心力 & 生活中常见圆周运动
一、匀速圆周运动 (1)位移:.2tan,)21()(,21,0222020vgtgttvsgtytvx
(2)速度:0vvx,gtvy,220)(gtvv,0tanvgt
(3)推论:①从抛出点开始,任意时刻速度偏向角θ的正切值等于位移偏向角φ的正切值的两倍。证明如下:0tanvgt,.221tan002vgttvgttanθ=tanα=2tanφ。
②从抛出点开始,任意时刻速度的反向延长线对应的水平位移的交点为此水平位移.2tanxy处理方法:1.沿水平方向的匀速运动和竖直方向的自由落体运动;2.沿斜面方向的匀加速运动和垂直斜面方向的竖直上抛运动。
考点一:物体从A运动到B的时间:根据gvtgtytvxtan221,020
考点二:B点的速度vB及其与v0的夹角α:
)tan2arctan(,tan41)(20220vgtvv
costan2cos20gvxs1.定义:物体的运动轨迹是圆的运动叫做圆周运动,物体运动的线速度大小不变的圆周运动即为匀速圆周
运动。
2.特点:①轨迹是圆;②线速度、加速度均大小不变,方向不断改变,故属于加速度改变的变速曲线运动,
匀速圆周运动的角速度恒定;③匀速圆周运动发生条件是质点受到大小不变、方向始终与速度方向垂直
的合外力;④匀速圆周运动的运动状态周而复始地出现,匀速圆周运动具有周期性。
3.描述圆周运动的物理量:
(1)线速度v是描述质点沿圆周运动快慢的物理量,是矢量;其方向沿轨迹切线,国际单位制中单位符
号是m/s,匀速圆周运动中,v的大小不变,方向却一直在变;
(2)角速度ω是描述质点绕圆心转动快慢的物理量,是矢量;国际单位符号是rad/s;
(3)周期T是质点沿圆周运动一周所用时间,在国际单位制中单位符号是s;
(4)频率f是质点在单位时间内完成一个完整圆周运动的次数,在国际单位制中单位符号是Hz;
(5)转速n是质点在单位时间内转过的圈数,单位符号为r/s,以及r/min.
4.各运动参量之间的转换关系:
5.三种常见的转动装置及其特点:
模型一:共轴传动 模型二:皮带传动 模型三:齿轮传动
二、向心加速度
1.定义:任何做匀速圆周运动的物体的加速度都指向圆心,这个加速度叫向心加速度。
注:并不是任何情况下,向心加速度的方向都是指向圆心。当物体做变速圆周运动时,向心加速度的一
个分加速度指向圆心。
2.方向:在匀速圆周运动中,始终指向圆心,始终与线速度的方向垂直。向心加速度只改变线速度的方向 r
R O B A
BABABATTrRvv,, A
B O r
R O A
B r2 r1 O O an an
r r v一定 ω一定 而非大小。
3.意义:描述圆周运动速度方向方向改变快慢的物理量。
4.公式:
5.两个函数图像:
三、向心力
1.定义:做圆周运动的物体所受到的沿着半径指向圆心的合力,叫做向心力。
2.方向:总是指向圆心。
3.公式:.)2(22222rnmrTmmvrmrvmFn
4.几个注意点:①向心力的方向总是指向圆心,它的方向时刻在变化,虽然它的大小不变,但是向心力也
是变力。②在受力分析时,只分析性质力,而不分析效果力,因此在受力分析是,不要加上向心力。③
描述做匀速圆周运动的物体时,不能说该物体受向心力,而是说该物体受到什么力,这几个力的合力充
当或提供向心力。
四、变速圆周运动的处理方法
1.特点:线速度、向心力、向心加速度的大小和方向均变化。
2.动力学方程:合外力沿法线方向的分力提供向心力:rmrvmFn22。合外力沿切线方向的分力产生
切线加速度:FT=mωaT。
3.离心运动:
(1)当物体实际受到的沿半径方向的合力满足F供=F需=mω2r时,物体做圆周运动;当F供
物体做离心运动。
(2)离心运动并不是受“离心力”的作用产生的运动,而是惯性的表现,是F供
不是沿半径方向向外远离圆心的运动。
五、圆周运动的典型类型 类型 受力特点 图示 最高点的运动情况
用细绳拴一小球在竖直平面内转动 绳对球只有拉力 ①若F=0,则mg=mv2R,v=gR
②若F≠0,则v>gR
小球固定在轻杆的一端在竖直平面内转动 杆对球可以是拉力也可以是支持力 ①若F=0,则mg=mv2R,v=gR
②若F向下,则mg+F=mv2R,v>gR
③若F向上,则mg-F=mv2R或mg-F=0,则0≤v
小球在竖直细管内转动 管对球的弹力FN可以向上也可以向下 依据mg=mv20R判断,若v=v0,FN=0;若vv0,FN向下
球壳外的小球 在最高点时弹力FN的方向向上 ①如果刚好能通过球壳的最高点A,则vA=0,FN=mg
②如果到达某点后离开球壳面,该点处小球受到壳面的弹力FN=0,之后改做斜抛运动,若在最高点离开则为平抛运动
六、有关生活中常见圆周运动的涉及的几大题型分析
(一)解题步骤:
①明确研究对象; ②定圆心找半径;③对研究对象进行受力分析; ④对外力进行正交分解;
⑤列方程:将与和物体在同一圆周运动平面上的力或其分力代数运算后,另得数等于向心力;
⑥解方程并对结果进行必要的讨论。
(二)典型模型:
I、圆周运动中的动力学问题
谈一谈:圆周运动问题属于一般的动力学问题,无非是由物体的受力情况确定物体的运动情况,或者由物体的运动情况求解物体的受力情况。解题思路就是,以加速度为纽带,运用那个牛顿第二定律和运动学公式列方程,求解并讨论。