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1、精选优质文档-倾情为你奉上必修二知识点第五章一、曲线运动1曲线运动的速度方向做曲线运动的物体,在某点的速度方向,就是通过这一点的轨迹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(说明:曲线运动是变速运动,只是说明物体具有加速度,但加速度不一定是变化的,例如,抛物运动都是匀变速曲线运动)2物体做曲线运动的条件:物体所受的合外力的方向与速度方向不在同一直线上,也就是加速度方向与速度方向不在同一直线上当物体受到的合外力的方向与速度方向的夹角为锐角时,物体做曲线运动的速率将增大;当物体受到的合外力的方向与速度方向的夹角为钝角时,物体做曲线运动的速率将减小;当物体受到的合外
2、力的方向与速度的方向垂直时,该力只改变速度方向,不改变速度的大小 3曲线运动的轨迹做曲线运动的物体,其轨迹向合外力所指一方弯曲,若已知物体的运动轨迹,可判断出物体所受合力的大致方向速度和加速度在轨迹两侧,轨迹向力的方向弯曲,但不会达到力的方向 二、运动的合成与分解的方法1运动的合成与分解:平行四边形定则,等效分解。2运动分解的基本方法根据运动的实际效果将描述合运动规律的各物理量(位移、速度、加速度)按平行四边形定则分别分解,或进行正交分解 两直线运动的合运动的性质和轨迹,由两分运动的性质及合初速度与合加速度的方向关系决定(1)根据合加速度是否变化判定合运动是匀变速运动还是非匀变速运动:若合加速
3、度不变则为匀变速运动;若合加速度变化(包括大小或方向)则为非匀变速运动(2)根据合加速度与合初速度是否共线判定合运动是直线运动还是曲线运动:若合加速度与合初速度的方向在同一直线上则为直线运动,否则为曲线运动 如图所示,用v1表示船速,v2表示水速我们讨论几个关于渡河的问题 以最小位移渡河:当船在静水中的速度大于水流速度时,小船可以垂直渡河,显然渡河的最小位移s等于河宽d,船头与上游夹角满足,此时渡河时间三、平抛运动平抛运动可以分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动 飞行时间:t,取决于物体下落的高度h,与初速度v0无关水平射程:xv0tv0,由平抛初速度v0和下落高度h共同决定四
4、、圆周运动1、描述圆周运动的物理量线速度v角速度向心加速度an向心力Fn公式 v = s/t = 2r/ T = 2rf=/t =2/ T = 2fan = v2/r =2r=vFn = mv2/r =m2r = mv意义表示运动快慢表示转动快慢表示速度方向变化快慢向心力是合力。单位m/srad/sm/s2N关系v =rF合 = Fn = m an应用同一圆周上各点线速度相等。两轮传动时,两圆边缘上各点线速度相等。同一个圆内各点角速度相等。弧度=弧长/半径=角度(/180)是一个变化量,方向始终指向圆心。是一个变化量,方向始终指向圆心。(向心力是根据力的效果命名的,在分析做圆周运动物体的受力情
5、况时,切不可在物体的相互作用力外再添加一个向心力)2、匀速圆周运动 向心力的来源:(1)做匀速圆周运动时,物体的合外力充当向心力(2)变速圆周运动中物体合外力沿垂直线速度方向的分量充当向心力3两个结论(1)同一转动圆盘(或物体)上的各点角速度相同(2)皮带连接的两轮不打滑时,轮缘上各点的线速度大小相等4。物体在竖直平面内的圆周运动是典型的变速圆周运动,一般情况下只讨论最高点和最低点的情况绳约束物体做圆周运动如图所示细绳系着的小球或在圆轨道内侧运动的小球,当它们通过最高点时,有Nmg.因N0,所以v,即为物体通过最高点的速度的临界值(1)v时,N0,物体刚好通过轨道最高点,对绳无拉力或对轨道无压
6、力(2)v时,N0,物体能通过轨道最高点,对绳有拉力或对轨道有压力(3)v时,物体没有达到轨道最高点便脱离了轨道在轻杆或管的约束下的圆周运动如图所示杆和管对物体能产生拉力,也能产生支持力当物体通过最高点时有Nmg,因为N可以为正(拉力),也可以为负(支持力),还可以为零,故物体通过最高点的速度可以为任意值(1)当v0时,Nmg,负号为支持力(2)当v时,N0,对物体无作用力(3)当0v时,N时,N0,对物体产生指向圆心的弹力第六章一、开普勒行星运动定律二、万有引力定律1内容:宇宙间的一切物体都是互相吸引的,两个物体间的引力大小,跟它们的质量的乘积成正比,跟它们的距离的平方成反比2公式:FG,其
7、中G6.671011 Nm2/kg2,称为引力常量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远大于物体本身的大小时,公式也可近似使用,但此时r应为两物体重心间的距离对于均匀的球体,r是两球心间的距离三、万有引力定律的应用1解决天体(卫星)运动问题的基本思路(1)把天体(或人造卫星)的运动看成是匀速圆周运动,其所需向心力由万有引力提供,关系式:Gmm2rm2r.(2)在地球表面或地面附近的物体所受的重力等于地球对物体的万有引力,即mgG,gR2GM.2天体质量和密度的估算通过观察卫星绕天体做匀速圆周运动的周期T,轨道半径r,由万有引力等于向心力,即Gmr,得出天体质量
8、M.(1)若已知天体的半径R,则天体的密度(2)若天体的卫星环绕天体表面运动,其轨道半径r等于天体半径R,则天体密度可见,只要测出卫星环绕天体表面运动的周期,就可求得天体的密度3人造卫星(1)研究人造卫星的基本方法把卫星的运动看成匀速圆周运动,其所需的向心力由万有引力提供Gmmr2mrma向(2)卫星的线速度、角速度、周期与半径的关系由Gm得v,故r越大,v越小由Gmr2得,故r越大,越小由Gmr得T,故r越大,T越大(3)人造卫星的超重与失重人造卫星在发射升空时,有一段加速运动;在返回地面时,有一段减速运动,这两个过程加速度方向均向上,因而都是超重状态人造卫星在沿圆轨道运动时,由于万有引力提
9、供向心力,所以处于完全失重状态在这种情况下凡是与重力有关的力学现象都会停止发生(4)三种宇宙速度第一宇宙速度(环绕速度)v17.9 km/s.这是卫星绕地球做圆周运动的最大速度,也是卫星的最小发射速度若7.9 km/sv11.2 km/s,物体绕地球运行第二宇宙速度(脱离速度)v211.2 km/s.这是物体挣脱地球引力束缚的最小发射速度若11.2 km/sv16.7 km/s,物体绕太阳运行第三宇宙速度(逃逸速度)v316.7 km/s这是物体挣脱太阳引力束缚的最小发射速度若v16.7 km/s,物体将脱离太阳系在宇宙空间运行 题型:1求星球表面的重力加速度在星球表面处万有引力等于或近似等于
10、重力,则:Gmg,所以g(R为星球半径,M为星球质量)由此推得两个不同天体表面重力加速度的关系为:.2求某高度处的重力加速度若设离星球表面高h处的重力加速度为gh,则:Gmgh,所以gh,可见随高度的增加重力加速度逐渐减小.3近地卫星与同步卫星(1)近地卫星其轨道半径r近似地等于地球半径R,其运动速度v7.9 km/s,是所有卫星的最大绕行速度;运行周期T85 min,是所有卫星的最小周期;向心加速度ag9.8 m/s2是所有卫星的最大加速度(2)地球同步卫星的五个“一定”周期一定T24 h. 距离地球表面的高度(h)一定线速度(v)一定角速度()一定向心加速度(a)一定第七章一、功1公式和单
11、位:,其中是F和l的夹角功的单位是焦耳,符号是J.2功是标量,但有正负由,可以看出:*判断一个力是否做功的几种方法(1)根据力和位移的方向的夹角判断,此法常用于恒力功的判断,由于恒力功WFlcos ,当90,即力和作用点位移方向垂直时,力做的功为零(2)根据力和瞬时速度方向的夹角判断,此法常用于判断质点做曲线运动时变力的功当力的方向和瞬时速度方向垂直时,作用点在力的方向上位移是零,力做的功为零(3)根据质点或系统能量是否变化,彼此是否有能量的转移或转化进行判断若有能量的变化,或系统内各质点间彼此有能量的转移或转化,则必定有力做功*把握各种力做功的特点,会使功的计算变得简单(1)重力做功的特点:
12、只跟初末位置的高度差有关,而跟运动的路径无关(2)弹力做功的特点:对接触面间的弹力,由于弹力的方向与运动方向垂直,弹力对物体不做功;对弹簧的弹力做的功,高中阶段没有给出相关的公式,对它的求解要借助其他途径如动能定理、机械能守恒、功能关系等(3)摩擦力做功的特点:摩擦力做功跟物体运动的路径有关,它可以做负功,也可以做正功,做正功时起动力作用如用传送带把货物由低处运送到高处,摩擦力就充当动力摩擦力的大小不变、方向变化(摩擦力的方向始终和速度方向相反)时,摩擦力做功可以用摩擦力乘以路程来计算,即WFl.(4)电场力做功的特点:与重力做功特点一样,电场力做功与运动路径无关,只与初末位置的电势差有关,W
13、ABqUAB,不论是匀强电场,还是非匀强电场*合力的功(1)W总F合lcos ,是F合与位移l的夹角;(2)W总W1W2W3为各个分力功的代数和;(3)根据动能定理由物体动能变化量求解:W总Ek.*变力做功的求解方法(1)用动能定理或功能关系求解(2)将变力的功转化为恒力的功当力的大小不变,而方向始终与运动方向相同或相反时,这类力的功等于力和路程的乘积,如滑动摩擦力、空气阻力做功等;当力的方向不变,大小随位移做线性变化时,可先求出力对位移的平均值,再由Wlcos 计算,如弹簧弹力做功;作出变力F随位移变化的图象,图线与横轴所夹的面积即为变力所做的功;当变力的功率P一定时,可用WPt求功,如机车
14、牵引力做的功二、功率1计算式(1)P,P为时间t内的平均功率(2)PFvcos 2额定功率:机械正常工作时输出的最大功率一般在机械的铭牌上标明3实际功率:机械实际工作时输出的功率要小于等于额定功率方式过程恒定功率启动恒定加速度启动过程分析设牵引力为F阶段一:vFa阶段二:FF阻a0PFvmF阻vm阶段一:a不变F不变vPFv,直到PP额Fvm阶段二:vFa阶段三:FF阻时a0v达最大值vm方式过程恒定功率启动恒定加速度启动运动规律加速度逐渐减小的变加速直线运动(对应下图的OA段)以vm匀速直线运动(对应下图中的AB段)以加速度a做匀加速直线运动(对应下图中的OA段)匀加速运动能维持的时间t0以
15、vm匀速直线运动,对应下图中的BC段vt图象一、动能1定义:物体由于运动而具有的能2公式:Ekmv23单位:焦耳(J),1 J1 Nm1 kgm2/s2.4矢标性:动能是标量,只有正值二、动能定理1内容:所有外力对物体做的总功等于物体动能的变化量,这个结论叫做动能定理2表达式:wEk2Ek1变化的大小由外力的总功来度量4适用条件:动能定理既适用于直线运动,也适用于曲线运动;既适用于恒力做功,也适用于变力做功 5动能定理中涉及的物理量有F、s、m、v、W、Ek等,在处理含有上述物理量的力学问题时,可以考虑使用动能定理无需注意其中运动状态变化的细节 6应用动能定理解题的一般思路(1)确定研究对象和
16、研究过程注意,动能定理一般只应用于单个物体,如果是系统,那么系统内的物体间不能有相对运动(2)对研究对象进行受力分析(研究对象以外的物体施于研究对象的力都要分析,含重力)(3)写出该过程中合外力做的功,或分别写出各个力做的功(注意功的正负)如果研究过程中物体受力情况有变化,要分别写出该力在各个阶段做的功(4)写出物体的初、末动能(5)按照动能定理列式求解一、机械能1重力做功的特点:重力做功与路径无关,只与初、末位置的高度差h有关重力做功的大小WGmgh,若物体下降,则重力做正功;若物体升高,则重力做负功(或说物体克服重力做功)2重力势能(1)概念:物体的重力势能等于物体的重力和高度的乘积(2)
17、表达式:Epmgh,(3)重力势能是标量,且有正负其正、负表示大小物体在参考平面以下,其重力势能为负,在参考平面以上,其重力势能为正二、机械能守恒定律1内容:在只有重力(或弹簧的弹力)做功的情况下,动能和势能发生相互转化,但总量保持不变,这个结论叫做机械能守恒定律2机械能守恒的条件:(1) 只有重力或系统内弹力做功(2)受其他外力但其他外力不做功或做功的代数和为零3表达式:(1)EkEpEkEp,表示系统初状态机械能的总和与末状态机械能的总和相等(2)EkEp,表示系统(或物体)机械能守恒时,系统减少(或增加)的重力势能等于系统增加(或减少)的动能,在分析重力势能的增加量或减少量时,可不选参考
18、平面(3)EA增EB减,表示若系统由A、B两部分组成,则A部分物体机械能的增加量与B部分物体机械能的减少量相等4.判断机械能是否守恒方法:(1)利用机械能的定义判断(直接判断):若物体在水平面上匀速运动,其动能、势能均不变,机械能不变若一个物体沿斜面匀速下滑,其动能不变,重力势能减少,其机械能减少(2)用做功判断:若物体或系统只有重力(或弹簧的弹力)做功,虽受其他力,但其他力不做功,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)对一些绳子突然绷紧、物体间非弹性碰撞等,除非题目特别说明,否则机械能必定不守恒三功能关
19、系1合外力对物体做功等于物体动能的改变W合Ek2Ek1,即动能定理2重力做功对应重力势能的改变WGEpEp1Ep2重力做多少正功,重力势能减少多少;重力做多少负功,重力势能增加多少3弹簧弹力做功与弹性势能的改变相对应WFEpEp1Ep2弹力做多少正功,弹性势能减少多少;弹力做多少负功,弹性势能增加多少4除重力弹力以外的力的功与物体机械能的增量相对应,即WE.5克服滑动摩擦力在相对路程上做的功等于摩擦产生的热量:QWffs相6电场力做功与电势能变化的关系:W电Ep电场力做正功,电势能减少;电场力做负功,电势能增加7安培力做正功,电能转化为其他形式的能;克服安培力做功,其他形式的能转化为电能四、能量转化和守恒定律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其他形式,或者从一个物体转移到另一个物体,而在转化和转移的过程中,能量的总量保持不变专心-专注-专业