高一物理必修2知识点总结.doc

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高一物理下知识点总结

1.曲线运动

1．曲线运动的特征

（1）曲线运动的轨迹是曲线。

（2）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。

（3）由于曲线运动的速度一定是变化的，至少其方向总是不断变化的，所以，做曲线运动的物体的中速度必不为零，所受到的合外力必不为零，必定有加速度。

（注意：

合外力为零只有两种状态：

静止和匀速直线运动。

）

曲线运动速度方向一定变化，曲线运动一定是变速运动，反之，变速运动不一定是曲线运动。

2．物体做曲线运动的条件

（1）从动力学角度看：

物体所受合外力方向跟它的速度方向不在同一条直线上。

（2）从运动学角度看：

物体的加速度方向跟它的速度方向不在同一条直线上。

3．匀变速运动：

加速度（大小和方向）不变的运动。

也可以说是：

合外力不变的运动。

4曲线运动的合力、轨迹、速度之间的关系

（1）轨迹特点：

轨迹在速度方向和合力方向之间，且向合力方向一侧弯曲。

（2）合力的效果：

合力沿切线方向的分力F2改变速度的大小，沿径向的分力F1改变速度的方向。

①当合力方向与速度方向的夹角为锐角时，物体的速率将增大。

②当合力方向与速度方向的夹角为钝角时，物体的速率将减小。

③当合力方向与速度方向垂直时，物体的速率不变。

（举例：

匀速圆周运动）

2.绳拉物体

合运动：

实际的运动。

对应的是合速度。

方法：

把合速度分解为沿绳方向和垂直于绳方向。

3.小船渡河

例1:

一艘小船在200m宽的河中横渡到对岸，已知水流速度是3m/s，小船在静水中的速度是5m/s，

求：

（1）欲使船渡河时间最短，船应该怎样渡河？

最短时间是多少？

船经过的位移多大？

（2）欲使航行位移最短，船应该怎样渡河？

最短位移是多少？

渡河时间多长？

船渡河时间：

主要看小船垂直于河岸的分速度，如果小船垂直于河岸没有分速度，则不能渡河。

（此时=0°，即船头的方向应该垂直于河岸）

解：

（1）结论：

欲使船渡河时间最短，船头的方向应该垂直于河岸。

渡河的最短时间为：

合速度为：

合位移为：

或者

（2）分析：

怎样渡河：

船头与河岸成向上游航行。

最短位移为：

合速度为：

对应的时间为：

例2:

一艘小船在200m宽的河中横渡到对岸，已知水流速度是5m/s，小船在静水中的速度是4m/s，

求：

（1）欲使船渡河时间最短，船应该怎样渡河？

最短时间是多少？

船经过的位移多大？

（2）欲使航行位移最短，船应该怎样渡河？

最短位移是多少？

渡河时间多长？

解：

（1）结论：

欲使船渡河时间最短，船头的方向应该垂直于河岸。

渡河的最短时间为：

合速度为：

合位移为：

或者

（2）方法：

以水速的末端点为圆心，以船速的大小为半径做圆，过水速的初端点做圆的切线，切线即为所求合速度方向。

如左图所示：

AC即为所求的合速度方向。

相关结论：

4.平抛运动基本规律

1．速度：

合速度:

方向：

2．位移合位移：

方向：

3．时间由:

得（由下落的高度y决定）

4．平抛运动竖直方向做自由落体运动，匀变速直线运动的一切规律在竖直方向上都成立。

5．速度与水平方向夹角的正切值为位移与水平方向夹角正切值的2倍。

6.平抛物体任意时刻瞬时速度方向的反向延长线与初速度方向延长线的交点到抛出点的距离都等于水平位移的一半。

（A是OB的中点）。

5.匀速圆周运动

1.线速度：

质点通过的圆弧长跟所用时间的比值。

单位：

米/秒，m/s

2.角速度：

质点所在的半径转过的角度跟所用时间的比值。

单位：

弧度/秒，rad/s

3.周期：

物体做匀速圆周运动一周所用的时间。

单位：

秒，s

4.频率：

单位时间内完成圆周运动的圈数。

单位：

赫兹，Hz

5.转速：

单位时间内转过的圈数。

单位：

转/秒，r/s（条件是转速n的单位必须为转/秒）

6.向心加速度：

7.向心力：

三种转动方式

6.竖直平面的圆周运动

１．“绳模型”如上图所示，小球在竖直平面内做圆周运动过最高点情况。

（注意：

绳对小球只能产生拉力）

（1）小球能过最高点的临界条件：

绳子和轨道对小球刚好没有力的作用

mg==

（2）小球能过最高点条件：

v≥（当v>时，绳对球产生拉力，轨道对球产生压力）

（3）不能过最高点条件：

v<（实际上球还没有到最高点时，就脱离了轨道）

２．“杆模型”，小球在竖直平面内做圆周运动过最高点情况　　

（注意：

轻杆和细线不同，轻杆对小球既能产生拉力，又能产生推力。

）

（1）小球能过最高点的临界条件：

v=0，F=mg（F为支持力）

（2）当0F>0（F为支持力）

（3）当v=时，F=0

（4）当v>时，F随v增大而增大，且F>0（F为拉力）

7.万有引力定律

1．开普勒行星运动第三定律：

.k只与中心天体质量有关的定值与行星无关.

大多数行星轨道近似为圆，这样定律中半长轴a即为轨道半径r，所以有

2．万有引力定律（牛顿发现）：

（G为引力常量，由卡文迪许首先测出）

（1）赤道上万有引力：

（是两个不同的物理量，）

（2）两极上的万有引力：

3．一天体绕着另一天体（称为中心天体）做匀速圆周运动时，基本方程有

①天上一条龙

即

②地上有黄金

忽略地球自转，地球上的物体受到的重力等于万有引力。

（黄金代换）

注意：

（a）R为地球（星球）的半径，r为轨道半径，也是天体间的距离；M为中心天体质量，m为做匀速圆周运动的天体质量，g为地球（星球）表面的重力加速度。

（b）对卫星来说：

r＝R＋h

距离地球表面高为h的重力加速度：

推广：

在星球表面质量为m物体有：

即

常见题型：

（1）由①可得：

是分析卫星运行速度的重要公式（式中r＝R＋h）；

向心加速度：

，周期和角速度可由：

、来分析

（2）由①与②可分析中心天体的质量、中心天体的密度及天体表面的重力加速度。

（3）卫星绕地球做匀速圆周运动：

万有引力提供向心力

（轨道处的向心加速度a等于轨道处的重力加速度）

（除周期T与半径r成正比外，其余量都与半径r成反比）

（4）中心天体质量的计算：

方法1：

（已知R和g）

方法2：

（已知卫星的V与r）

方法3：

（已知卫星的与r）

方法4：

（已知卫星的周期T与r）

方法5：

已知（已知卫星的V与T）

方法6：

已知（已知卫星的V与，相当于已知V与T）

（5）地球密度计算：

球的体积公式：

近地卫星（r=R）

4．发射速度：

采用多级火箭发射卫星时，卫星脱离最后一级火箭时的速度。

运行速度：

是指卫星在进入运行轨道后绕地球做匀速圆周运动时的线速度．当卫星“贴着”地面运行时，运行速度等于第一宇宙速度。

第一宇宙速度（环绕速度）：

7.9km/s。

卫星环绕地球飞行的最大运行速度。

地球上发射卫星的最小发射速度。

第二宇宙速度（脱离速度）：

11.2km/s。

使人造卫星脱离地球的引力束缚，不再绕地球运行，从地球表面发射所需的最小速度。

第三宇宙速度（逃逸速度）：

16.7km/s。

使人造卫星挣脱太阳引力的束缚，飞到太阳系以外的宇宙空间去，从地球表面发射所需要的最小速度。

由于近地卫星的h远远小于R，可近似认为r≈R，所以由

得即近地卫星的运行速度叫地球第一宇宙速度，也是最小的发射速度。

高空卫星的运行（圆运动）速度小于7.9km/s，但发射速度大于7.9km/s。

推广：

由得任意星球第一宇宙速度：

5.地球同步卫星周期：

T=24小时；轨道：

赤道平面；高度：

h=3.6×107（m）速度：

v=3.1km/s

6.双星模型将两颗彼此距离较近的恒星称为双星,它们在相互之间的万有引力作用下,绕两球连线上某点做脚速度（周期）相同的匀速圆周运动.

;

8.机械能

1．恒力做功：

W=Flcosα（α为F方向与物体位移l方向的夹角）

（1）两种特殊情况：

①力与位移方向相同：

α=0，则W=Fl

②力与位移方向相反：

α=1800，则W=-Fl，如阻力对物体做功

（2）α<900，力对物体做正功；α=900，力不做功；900<α≤1800，力对物体做负功

（3）总功：

（正、负功代数和）；

（4）重力做功：

（是初、末位置的高度差），升高为负，下降为正

重力做功的特点：

只跟起点和终点的位置有关，而跟物体运动的路径无关

2.功率（单位：

瓦特）：

（力F的方向与速度v的方向夹角α）

计算平均功率：

计算瞬时功率：

cosα

注意：

交通工具发动机的功率指牵引力做功的功率：

P=F牵v

在水平路面上最大行驶速度：

（当F牵最小时即F牵=F阻，a=0）

3.重力势能：

重力做功计算公式：

重力势能变化量：

重力做功与重力势能变化量之间的关系：

重力做功特点：

重力做正功（A到B），重力势能减小。

重力做负功（C到D），重力势能增加。

4．弹簧弹性势能：

（弹簧的变化量）

弹簧弹力做的功等于弹性势能变化量的负值：

特点：

弹力对物体做正功，弹性势能减小。

弹力对物体做负功，弹性势能增加。

5.动能：

动能变化量：

6．动能定理：

在一个过程中合力对物体所做的功，等于物体在这个过程中动能的变化，即末动能减去初动能。

或

7．机械能：

物体的动能、重力势能和弹性势能的总和，

8.机械能守恒：

在只有重力或弹力做功的物体系统内，动能和势能会发生相互转化，但机械能的总量保持不变。

表达式：

（初状态的势能和动能之和等于末状态的势能和动能之和）

（动能的增加量等于势能的减少量）

（A物体机械能的增加量等于B物体机械能的减少量）

条件：

只有重力做功或只有重力、弹簧弹力做功即动能只跟势能转化

思路：

对求变力做功、瞬间过程力做功、只关注初、末状态的，动能定理优势大大地方便！

对求曲线运动、只关注初、末状态的，且不计摩擦的（只有动能与势能间相互转化）用机械能守恒定律较好！

如下面的几种情况，用机械能守恒定律方便（不计阻力），若有阻力，则用动能定理来求速度、阻力做的功等。

其它补充知识

1．牛顿第二定律：

2．滑动摩擦力：

3．匀变速直线运动：

（1）位移公式：

（2）速度公式：

（3）速度与位移公式：

（4）平均速度：

（只适用匀变速直线）

4．自由落体运动：

（1）位移公式：

（2）速度公式：

5．实验：

【1】平抛运动规律：

物理必修2P11~13

左图说明竖直方向：

自由落体运动

右图说明水平方向：

匀速直线运动

上图中斜槽末端水平目的：

保证小球飞出的初速度方向水平

【2】探究功与物体速度变化关系：

结果为如下图所示（W-v2关系）物理必修2P64~65

【3】验证机械能守恒定律：

物理必修2P73~74

（1）打B点时的速度：

（式中t=0.02s；在计算时x要注意单位！

）

（2）器材：

刻度尺、交流电源（电磁打点计时器：

电压为10V以下；电火花计时器：

电压为220V）、导线、铁架台（其它见图）

（3）实验步骤：

A.把打点计时器固定在铁架台上，用导