人教版 高一物理 必修二 全部章节 课堂笔记(PDF同步版)

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如图甲,固定在一起同轴转动的物体上各点角速度相同
由 v=ωr 和 an=rω2 知,线速度、向心加速度都与半径成正比
学后思
2、皮带、摩擦传动(线速度 v 大小相等)
不打滑的摩擦传动和皮带传动的两轮边缘上各点的线速度大小相等
v
v2
由 ω=r和 an= r 知,角速度、向心加速度都与半径成反比
3、齿轮传动(线速度 v 大小相等)
学后反思
第 6 节 生活中的圆周运动
一、火车转弯问题
1、受力分析如右图所示
v2 F向=m r
úúù――F向―=―F―合→ v0= grtanθ
F合=mgtanθ û
2、火车转弯的速度
(1)当 v=v0 时,火车对内外轨均无侧向压力 (2)当 v>v0 时,火车对外轨道有侧向压力 (3)当 v<v0 时,火车对内轨道有侧向压力 二、汽车过拱桥问题
第五章
物理课堂笔记(高中版→必修二)
曲线运动
第 1 节 曲线运动
一、曲线运动 1、定义:物体的运动轨迹是曲线的运动 2、物体做曲线运动的条件 (1)运动学角度:加速度方向与速度方向不在同一条直线上 (2)动力学角度:河外力方向与速度方向不在同一条直线上 3、曲线运动的方向:质点在某一点的速度方向,沿曲线在这一点的切线方向 4、曲线运动的特点 (1)曲线运动一定是变速运动(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) (2)合外力方向与轨迹的关系
1、汽车过凸形桥
(1)受力分析如右图所示 v2
F 向=mg-FN=m r v2
(2)规律:FN=mg-m r <mg,汽车处于超重状态,若 v= gr,则 FN=0,
汽车将脱离桥面做平抛运动
2、汽车过凹形桥
(1)受力分析如右图所示
v2 F 向=FN-mg=m r
v2 (2)规律:FN=mg+m r
>mg,汽车处于超重状态
(2)分析物体的受力情况,找出所有的力沿半径方向指向圆心的合力,就是
向心力
6、匀速圆周运动的条件
当物体所受的合外力(大小恒定)始终与速度方向垂直时,物体做匀速圆
周运动,此时向心力由物体所受合外力提供
二、圆周运动模型及其应用 1、水平转盘模型
2、圆锥筒模型
概述
向心力由静摩擦力提供,即 Ff=mω2r,当物体刚要 µg
通过两齿轮的轮齿相互啮合的齿轮转动中,两齿轮边缘上各点的线速度大
小相等
v
v2
由 ω=r和 an= r 知,角速度、向心加速度都与半径(或齿数)成反比,即
ωωAB=rr21=zz21,aannAB=rr21=zz21(z1、z2 分别为两齿轮的齿数)
第 6 节 向心力
一、向心力 1、定义:物体做匀速圆周运动时所受合力方向始终指向圆心,这个指向圆心 的合力就叫向心力 2、方向:总是沿着圆周运动的半径指向圆心,即始终与运动方向垂直,方向 时刻改变
四、斜抛运动(近几年高考很少涉及)
1、性质:加速度为重力加速度 g 的匀变速曲线运动,运动轨迹是抛物线
2、基本规律
ì 水平方向上以水平分速度v0x做匀速直线运动 í î 竖直方向上以初速度为v0y的竖直上抛运动
(1)速度:vx=v0x=v0cosθ (2)位移:x=v0tcosθ
vy=v0sinθ-gt y=v0tsinθ-12gt2
三、与斜面有关的平抛运动问题 1、从斜面上平抛
已知位移方向,方法:分解位移
x=v0t
y=12gt2
tan θ=yx
可求得 t=2v0tgan θ
2、对着斜面平抛
已知速度的大小或方向,方法:分解速度
vx=v0
vy=gt
tan θ=vv0y=gv0t
学后反思
3
可求得 t=gtavn0 θ
物理课堂笔记(高中版→必修二)
①两个匀速直线运动的合运动是匀速直线运动 ②一个匀速直线运动、一个匀变速直线运动的合运动匀变速曲线运动 ③两个初速度为零的匀加速直线运动的合运动匀加速直线运动 ④两个初速度不为零的匀变速直线运动的合运动
ì 如果v合与a合共线,为匀变速直线运动 í î 如果v合与a合不共线,为匀变速曲线运动
第 2 节 平抛运动
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 5、速率变化情况判断 (1)当合外力方向与速度方向的夹角为锐角时,物体的速率增大 (2)当合外力方向与速度方向的夹角为钝角时,物体的速率减小 (3)当合外力方向与速度方向垂直时,物体的速率不变 二、运动的合成与分解 1、运动的合成:已知分运动情况求合运动情况 2、运动的分解:已知合运动情况求分运动情况 3、遵循的法则: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 4、合运动与分运动的关系 (1)等时性:合运动和分运动经历的时间相等,即同时开始、同时进行、同 时停止 (2)独立性:一个物体同时参与几个分运动,各分运动独立进行,不受其他 运动的影响 (3)等效性:各分运动的规律叠加起来与合运动的规律有完全相同的效果
2πr 2π (2)公式:T= v = ω (3)单位:s 4、频率 (1)定义:做圆周运动的质点在单位时间内转过的圈数 (2)公式:f=T1 (3)单位:Hz
2π 5、几个物理量的相互关系:v=ωr= T r=2πrf 二、匀速圆周运动 1、定义:物体沿着圆周运动,并且线速度的大小处处相等,这种运动叫做匀 速圆周运动 2、特点:由于线速度方向不断发生变化,所以匀速圆周运动是一种变速运动
(1)水平方向:做匀速直线运动,速度 vx=v0,位移 x=v0t (2)竖直方向:做自由落体运动,速度 vy=gt,位移 y=12gt2
(3)合速度:v= vx2+vy2,方向与水平方向的夹角为 θ,则 tan θ=vvyx=gv0t
(4)合位移:s=
x2+y2,方向与水平方向的夹角为
α,tan
y gt α=x=2v0
2
学后反思
4、对规律的理解
物理课堂笔记(高中版→必修二)
2h (1)飞行时间:由 t= g 知,时间取决于下落高度 h,与初速度 v0 无关
2h (2)水平射程:x=v0t=v0 g ,即水平射程由初速度 v0 和下落高度 h 共同
决定,与其他因素无关
(3)落地速度:vt= vx2+vy2= v02+2gh,以 θ 表示落地速度与 x 轴正方向
滑动时 Ff=µmg,所以临界角速度 ω= r
物体离中心 O 越远,就越容易被“甩出去”,如生活 规律
中汽车在水平路面上转弯
3、圆锥筒模型
概述
筒内壁光滑,向心力由重力 mg 和支持力 FN 的合力 提供,即 F 向=tmangθ=mvr2=mω2r,解得 v=
ω=
g rtanθ
稳定状态下小球所处位置越高,半径 r 越大,角速
把物体的实际速度分解为垂直于绳(或杆)和平行于绳(或杆)两个分量, 根据沿绳(或杆)方向的分速度大小相等求解;常见的模型如图所示
过此时水平位移的中点,如图中 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,设其速度方向与
水平方向的夹角为 α,位移方向与水平方向的夹角为 θ,则 tan α=2tan θ
5、平抛运动的分解方法与技巧
(1)如果知道速度的大小或方向,应首先考虑分解速度
(2)如果知道位移的大小或方向,应首先考虑分解位移
三、离心运动
1、定义:做圆周运动的物体,在所受合外力突然消失或不足以提供圆周运动
所需向心力的情况下,做逐渐远离圆心的运动
2、本质:做圆周运动的物体,由于本身的惯性,总有沿着圆周切线方向飞出
去的趋势
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物理课堂笔记(高中版→必修二)
3、受力特点:F 为实际提供的向心力,如图所示 当 F=mω2r 时,物体做匀速圆周运动 当 F=0 时,物体沿切线方向飞出 当 F<mω2r 时,物体逐渐远离圆心 当 F >mω2r 时,物体做近心运动
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3、大小:Fn=man=mvr2=mω2r=mr4Tπ22=mr4π2f2
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、向心力的确定
(1)确定圆周运动的轨道所在的平面,确定圆心的位置
1
学后反思
5、合运动的性质判断
物理课堂笔记(高中版→必修二)
ì 变化:非匀变速运动 (1)加速度(或合外力)í
î 不变:匀变速运动
ì 共线:直线运动 (2)加速度(或合外力)方向与速度方向í
î 不共线:曲线运动 6、两个直线运动的合运动性质的判断 (1)方法:看合初速度方向与合加速度方向是否共线 (2)几种常见的两个分运动的合运动
(3)射高、射程
①射高(小球能达到的最大高度):H

v20y 2g

(v0sinθ)2 2g
②小球在空中运动的时间:t

2v0sinθ g
③射程(从抛出点到落地点的水平距离):X = v0xt = v0cosθ2v0gsinθ =
v02sin2θ g
第 3 节 实验:研究平抛运动
1、实验目的 (1)用实验的方法描绘出平抛运动的轨迹 (2)从运动轨迹求出平抛运动的初速度 2、实验原理 (1)使小球做平抛运动,用描迹法描出小球的运动轨迹,并建立坐标系 (2)测出曲线上的某一点的坐标 x 和 y,根据重力加速度 g 的数值、利用公 式 y=12gt2 求出小球的飞行时间 t (3)再利用公式 x=v0t,求出小球的水平初速度 v0 3、注意事项 (1)保证斜槽末端的切线方向必须水平 (2)木板平面竖直且平行于小球的运动轨道平面,并使小球的轨道平面靠近 木板但不接触 (3)坐标原点不在斜槽的末端,应在槽口上方小球的球心处