高一物理必修2知識(shí)點(diǎn)總結(jié)-期中考試部分

高一物理必修2知識(shí)點(diǎn)總結(jié)--期中考試部分高一物理必修二知識(shí)點(diǎn)總結(jié)1.曲線運(yùn)動(dòng)1(曲線運(yùn)動(dòng)的特征(1)曲線運(yùn)動(dòng)的軌跡是曲線。(2)由于運(yùn)動(dòng)的速度方向總沿軌跡的切線方向，又由于曲線運(yùn)動(dòng)的軌跡是曲線，所以曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向時(shí)刻變化。即使其速度大小保持恒定，由于其方向不斷變化，所以說(shuō):曲線運(yùn)動(dòng)一定是變速運(yùn)動(dòng)。(3)由于曲線運(yùn)動(dòng)的速度一定是變化的，至少其方向總是不斷變化的，所以，做曲線運(yùn)動(dòng)的物體的中速度必不為零，所受到的合外力必不為零，必定有加速度，但加速度可能恒定不變(例如:平拋運(yùn)動(dòng))。(注意:合外力為零只有兩種狀態(tài):靜止和勻速直線運(yùn)動(dòng)。)曲線運(yùn)動(dòng)速度方向一定變化，曲線運(yùn)動(dòng)一定是變速運(yùn)動(dòng)，反之，變速運(yùn)動(dòng)不一定是曲線運(yùn)動(dòng)。2(物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件(1)從動(dòng)力學(xué)角度看:物體所受合外力方向跟它的速度方向不在同一條直線上。(2)從運(yùn)動(dòng)學(xué)角度看:物體的加速度方向跟它的速度方向不在同一條直線上。3(勻變速運(yùn)動(dòng):加速度(大小和方向)不變的運(yùn)動(dòng)。也可以說(shuō)是:合外力不變的運(yùn)動(dòng)。4曲線運(yùn)動(dòng)的合力、軌跡、速度之間的關(guān)系(1)軌跡特點(diǎn):軌跡在速度方向和合力方向之間，且向合力方向一側(cè)彎曲。(2)合力的效果:合力沿切線方向的分力F改變速度的大小，沿徑向的分力F改變速度21的方向。?當(dāng)合力方向與速度方向的夾角為銳角時(shí)，物體的速率將增大。?當(dāng)合力方向與速度方向的夾角為鈍角時(shí)，物體的速率將減小。?當(dāng)合力方向與速度方向垂直時(shí)，物體的速率不變。(舉例:勻速圓周運(yùn)動(dòng))2、運(yùn)動(dòng)的合成與分解:1、不在同一直線上的運(yùn)動(dòng)的合成與分解問(wèn)題:兩個(gè)勻速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)一定也是勻速直線運(yùn)動(dòng)。一個(gè)勻速直線運(yùn)動(dòng)和一個(gè)非勻速直線運(yùn)動(dòng)合成一定是曲線運(yùn)動(dòng)。兩個(gè)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)可能是勻變速直線運(yùn)動(dòng)，也可能是勻變速曲線運(yùn)動(dòng)。2、在同一直線上的運(yùn)動(dòng)的合成與分解問(wèn)題:兩個(gè)勻速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)可能是勻速直線運(yùn)動(dòng)，也可能是靜止?fàn)顟B(tài)。13.小船渡河例1:一艘小船在200m寬的河中橫渡到對(duì)岸，已知水流速度是3m/s，小船在靜水中的速度是5m/s，求:(1)欲使船渡河時(shí)間最短，船應(yīng)該怎樣渡河,最短時(shí)間是多少,船經(jīng)過(guò)的位移多大,(2)欲使航行位移最短，船應(yīng)該怎樣渡河,最短位移是多少,渡河時(shí)間多長(zhǎng),船渡河時(shí)間:主要看小船垂直于河岸的分速度，如果小船垂直于河岸沒(méi)有分速度，則不能渡河。ddtt,,,minvvcos,船船,(此時(shí)=0?，即船頭的方向應(yīng)該垂直于河岸)解:(1)結(jié)論:欲使船渡河時(shí)間最短，船頭的方向應(yīng)該垂直于河岸。渡河的最短時(shí)間為:d22vvv,，t,合速度為:min合船水v船2222xxxdvt,，,，()合位移為:或者xvt,,ABBC水合(2)分析:,怎樣渡河:船頭與河岸成向上游航行。最短位移為:xd,mind22vvvv,,,sin,t,合速度為:對(duì)應(yīng)的時(shí)間為:合船船水v合4.平拋運(yùn)動(dòng)基本規(guī)律vv,,vgtx0y22,,1(速度:合速度:方向:tan,v,v，v,xyvgt,vvy,xoxvt,,0y1gt,22xxy,，tan,,2(位移,合位移:方向:,1合2ygt,x2vo,,22y12t,y,gt3(時(shí)間由:得(由下落的高度y決定)g24(平拋運(yùn)動(dòng)豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)，勻變速直線運(yùn)動(dòng)的一切規(guī)律在豎直方向上都成立。tan2tan,,,5(速度與水平方向夾角的正切值為位移與水平方向夾角正切值的2倍。6.平拋物體任意時(shí)刻瞬時(shí)速度方向的反向延長(zhǎng)線與初速度方向延長(zhǎng)線的交點(diǎn)到拋出點(diǎn)的距2離都等于水平位移的一半。(A是OB的中點(diǎn))。5.勻速圓周運(yùn)動(dòng)1.線速度:質(zhì)點(diǎn)通過(guò)的圓弧長(zhǎng)跟所用時(shí)間的比值。,s2,單位:米/秒，m/svrrfrnr,,,,,22,,,,tT2.角速度:質(zhì)點(diǎn)所在的半徑轉(zhuǎn)過(guò)的角度跟所用時(shí)間的比值。,,,2單位:弧度/秒，rad/s,,,,22fn,,,,tT3.周期:物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)一周所用的時(shí)間。22,,r單位:秒，s,,Tv,4.頻率:單位時(shí)間內(nèi)完成圓周運(yùn)動(dòng)的圈數(shù)。1f,單位:赫茲，HzT5.轉(zhuǎn)速:單位時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)過(guò)的圈數(shù)。Nn,單位:轉(zhuǎn)/秒，r/s(條件是轉(zhuǎn)速n的單位必須為轉(zhuǎn)/秒)nf,t2v2,2226.向心加速度:,,,,,arvrfr()(2),,,rT2v2,222,,,,,,7.向心力:Fmammrmvmrmfr()(2),,,rT三種轉(zhuǎn)動(dòng)方式6.生活中的圓周運(yùn)動(dòng)1、火車(chē)轉(zhuǎn)彎問(wèn)題:32、拱形橋問(wèn)題:7.豎直平面的圓周運(yùn)動(dòng),(“繩模型”如右圖所示，小球在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)過(guò)最高點(diǎn)情況。(注意:繩對(duì)小球只能產(chǎn)生拉力)(1)小球能過(guò)最高點(diǎn)的臨界條件:繩子和軌道對(duì)小球剛好沒(méi)有力的作用2繩模型vRgvmg==,m臨界R(2)小球能過(guò)最高點(diǎn)條件:v?(當(dāng)v>時(shí)，繩對(duì)球產(chǎn)生拉力，軌道對(duì)球產(chǎn)生RgRg壓力)(3)不能過(guò)最高點(diǎn)條件:v<(實(shí)際上球還沒(méi)有到最高點(diǎn)時(shí)，就脫離了軌道)Rg,(“桿模型”，小球在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)過(guò)最高點(diǎn)情況(注意:輕桿和細(xì)線不同，輕桿對(duì)小球既能產(chǎn)生拉力，又能產(chǎn)生推力。)(1)小球能過(guò)最高點(diǎn)的臨界條件:v=0，F(xiàn)=mg(F為支持力)4(2)當(dāng)0<v<時(shí)，F(xiàn)隨v增大而減小，且mg>F>0(F為支持力)Rg(3)當(dāng)v=時(shí)，F(xiàn)=0Rg(4)當(dāng)v>時(shí)，F(xiàn)隨v增大而增大，且F>0(F為拉力)Rg8.萬(wàn)有引力定律1.開(kāi)普勒第三定律:行星軌道半長(zhǎng)軸的三次方與公轉(zhuǎn)周期的二次方的比值是一個(gè)常量。3r(K值只與中心天體的質(zhì)量有關(guān)),k2Tmm122.萬(wàn)有引力定律:F,,G萬(wàn)2r(1)赤道上萬(wàn)有引力:(是兩個(gè)不同的物理量，)FmgFmgma,，,，ga和引向向向(2)兩極上的萬(wàn)有引力:Fmg,引3.忽略地球自轉(zhuǎn)，地球上的物體受到的重力等于萬(wàn)有引力。GMm2(黃金代換),,,mgGMgR2RGMmGM24.距離地球表面高為h的重力加速度:,,,,,,，,,mgGMgRhg，，22RhRh，，，，，，GMm5.衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng):萬(wàn)有引力提供向心力FF,,萬(wàn)向2rGMmGMg,,,maa(軌道處的向心加速度a等于軌道處的重力加速度)軌22rr2GMmvGM,,,mv2rrrGMmGM2,,,,,mr23rr223GMmr24,,,,,,,mrT,,2rTGM,,6.中心天體質(zhì)量的計(jì)算:2gR2方法1:(已知R和g)GMgRM,,,G2GMvr方法2:(已知衛(wèi)星的V與r)vM,,,rG23GMr,,方法3:(已知衛(wèi)星的與r),,,M,3rG232344,,rr,,,TM方法4:(已知衛(wèi)星的周期T與r)2GMGT5,GMv,,3rvT,方法5:已知(已知衛(wèi)星的V與T)M,,,232,G4r,,T,,GM,,GMv,,3v,r方法6:已知(已知衛(wèi)星的V與，相當(dāng)于已知V與T),,,M,G,GM,,,3,r,437.地球密度計(jì)算:球的體積公式:VR,,323,,4r,M,2GT3,,mM2,2近地衛(wèi)星,(r=R),3Gm,,()r2,MMr3,2GTrT,,,,,3234RVGTR,,3,8.發(fā)射速度:采用多級(jí)火箭發(fā)射衛(wèi)星時(shí)，衛(wèi)星脫離最后一級(jí)火箭時(shí)的速度。運(yùn)行速度:是指衛(wèi)星在進(jìn)入運(yùn)行軌道后繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)的線速度(當(dāng)衛(wèi)星“貼著”地面運(yùn)行時(shí)，運(yùn)行速度等于第一宇宙速度。衛(wèi)星環(huán)繞地球飛行的最大運(yùn)行速度。地球上發(fā)射衛(wèi)星第一宇宙速度(環(huán)繞速度):7.9km/s。的最小發(fā)射速度。第二宇宙速度(脫離速度):11.2km/s。使人造衛(wèi)星脫離地球的引力束縛，不再繞地球運(yùn)行，從地球表面發(fā)射所需的最小速度。第三宇宙速度(逃逸速度):16.7km/s。使人造衛(wèi)星掙脫太陽(yáng)引力的束縛，飛到太陽(yáng)系以外的宇宙空間去，從地球表面發(fā)射所需要的最小速度。9、同步衛(wèi)星，在赤道上的物體，近地衛(wèi)星的周期，速度，加速度的比較:基本信息:在赤道上的物體:周期為24小時(shí)。近地衛(wèi)星:向心加速度約為g。同步衛(wèi)星:周期為24小時(shí)。在赤道上的物體的向心加速度不等于重力加速度，應(yīng)與其余二者區(qū)分。近地衛(wèi)星低于同步衛(wèi)星，故而周期短于同步衛(wèi)星。同步衛(wèi)星離地面遠(yuǎn)，向心加速度小于近地衛(wèi)星，角速度、線速度低于近地衛(wèi)星。同步衛(wèi)星與赤道物體角速度相等，但環(huán)繞半徑大的多，所以線速度、向心加速度大于赤道物體故:周期:近地<同步=赤道角速度:近地>同步=赤道速度:赤道<同步<近地向心加速度:赤道<同步<近地10、“雙星”問(wèn)題的分析思路6兩顆質(zhì)量可以相比的恒星相互繞著旋轉(zhuǎn)的現(xiàn)象，叫雙星。雙星問(wèn)題是萬(wàn)有引力定律在天文學(xué)上的應(yīng)用的一個(gè)重要內(nèi)容，現(xiàn)就這類(lèi)問(wèn)題的處理作簡(jiǎn)要分析。一、要明確雙星中兩顆子星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力來(lái)源雙星中兩顆子星相互繞著旋轉(zhuǎn)可看作勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其向心力由兩恒星間的萬(wàn)有引力提供。由于力的作用是相互的，所以?xún)勺有亲鰣A周運(yùn)動(dòng)的向心力大小是相等的，利用萬(wàn)有引力定律可以求得其大小。二、要明確雙星中兩顆子星勻速圓周運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)參量的關(guān)系兩子星繞著連線上的一點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)，所以它們的運(yùn)動(dòng)周期是相等的，角速度也是相等的，所以線速度與兩子星的軌道半徑成正比。三、要明確兩子星圓周運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力學(xué)關(guān)系。設(shè)雙星的兩子星的質(zhì)量分別為M和M，相距L，M和M的線速度分別為v和v，角121212速度分別為ω和ω，由萬(wàn)有引力定律和牛頓第二定律得:122MMvM21:121,,,GMMr11112Lr1ω12MMvMM22:1222,,,GMMrr2rM2222121LrL2ω2在這里要特別注意的是在求兩子星間的萬(wàn)有引力時(shí)兩子星間的距離不能代成了兩子星做圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑?！纠}一】?jī)深w靠得很近的天體稱(chēng)為雙星，它們都繞兩者連線上某點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，因而不至于由于萬(wàn)有引力而吸引到一起，以下說(shuō)法中正確的是:A、它們做圓周運(yùn)動(dòng)的角速度之比與其質(zhì)量成反比。B、它們做圓周運(yùn)動(dòng)的線速度之比與其質(zhì)量成反比。C、它們做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑與其質(zhì)量成正比。D、它們做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑與其質(zhì)量成反比。解析:兩子星繞連線上的某點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)的周期相等，角速度也相等。由v=rω得線速度與兩子星圓周運(yùn)動(dòng)的半徑是成正比的。因?yàn)閮勺有菆A周運(yùn)動(dòng)的向心力由兩子星間的萬(wàn)有引MMMM22221212力提供，向心力大小相等，由，可知:，MrMr,,,,,,,GMrGMr1122221122LL所以它們的軌道半徑與它們的質(zhì)量是成反比的。而線速度又與軌道半徑成正比，所以線速度與它們的質(zhì)量也是成反比的。正確答案為:BD。11、人造衛(wèi)星變軌問(wèn)題例1人造飛船首先進(jìn)入的是距地面高度近地點(diǎn)為200km，遠(yuǎn)地點(diǎn)為340km的的橢圓軌道，在飛行第五圈的時(shí)候，飛船從橢圓軌道運(yùn)行到以遠(yuǎn)地點(diǎn)為半徑的圓行軌道上，如圖所示，試處理下面幾個(gè)問(wèn)題(地球的半徑R=6370km，g2=9.8m/s):1)飛船在橢圓軌道,上運(yùn)行，Q為近地點(diǎn)，P為遠(yuǎn)地點(diǎn)，當(dāng)飛船運(yùn)動(dòng)(軌道2到P點(diǎn)時(shí)點(diǎn)火，使飛船沿圓軌道,運(yùn)行，以下說(shuō)法正確的是軌道1A(飛船在Q點(diǎn)的萬(wàn)有引力大于該點(diǎn)所需的向心力QPB(飛船在P點(diǎn)的萬(wàn)有引力大于該點(diǎn)所需的向心力AC(飛船在軌道1上P的速度小于在軌道2上P的速度地球D(飛船在軌道1上P的加速度大于在軌道2上P的加速度解析飛船在軌道1上運(yùn)行，在近地點(diǎn)Q處飛船速度較大，相對(duì)于以近地點(diǎn)到地球球心的距離為半徑的軌道做離心運(yùn)動(dòng)，說(shuō)明飛船在該點(diǎn)所受的萬(wàn)有引力小于在該點(diǎn)所需的向心力;在遠(yuǎn)地點(diǎn)P處飛船的速度較小，相對(duì)于以遠(yuǎn)地點(diǎn)到地球球心為半徑的軌道飛船做向心運(yùn)動(dòng)，說(shuō)明飛船在該點(diǎn)所受的萬(wàn)有引力大于在該點(diǎn)所需的向心力;當(dāng)飛船在軌道1上運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)時(shí)，飛船向后噴氣使飛船加速，萬(wàn)有引力提供飛船繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力不足，飛船7將沿橢圓軌道做離心運(yùn)動(dòng)，運(yùn)行到軌道2上，反之亦然，當(dāng)飛船在軌道2上的p點(diǎn)向前噴氣使飛船減速，萬(wàn)有引力提供向心力有余，飛船將做向心運(yùn)動(dòng)回到軌道1上，所以飛船在軌道1上P的速度小于在軌道2上P的速度;飛船運(yùn)行到P點(diǎn)，不論在軌道1還是在軌道2上，所受的萬(wàn)有引力大小相等，且方向均于線速度垂直，故飛船在兩軌道上的點(diǎn)加速度等大。答案BC(2)假設(shè)由于飛船的特殊需要，美國(guó)的一艘原來(lái)在圓軌道運(yùn)行的飛船前往與之對(duì)接，則飛船一定是A(從較低軌道上加速B(從較高軌道上加速C(從同一軌道上加速D(從任意軌道上加速解析由(1)題的分析可知，飛船應(yīng)從低圓規(guī)道上加速，做離心運(yùn)動(dòng)，由橢圓軌道運(yùn)行到較高的圓軌道上與飛船對(duì)接。答案A例2(發(fā)射地球同步衛(wèi)星時(shí)，先將衛(wèi)星發(fā)射到近地圓軌道1，然后點(diǎn)火，使其沿橢圓軌道2運(yùn)行，最后再次點(diǎn)火，將衛(wèi)星送人同步圓軌道3。軌道1、2相切于Q點(diǎn)，軌道2、3相切于P點(diǎn)，如圖所示，，則當(dāng)衛(wèi)星分別在1、2、3軌道