2022年人教版高中物理必修2知识点归纳总结.docx

必修二 基本学问点第 1 节 曲线运动 运动的合成与分解一、曲线运动名师纳归1.定义：运动轨迹为曲线的运动总结|2.物体做曲线运动的方向：做曲线运动的物体,速度方向始终在轨迹的切线方向上|大肚3.曲线运动的性质：有容做曲线运动的物体,速度的方向时刻转变,故曲线运动肯定是变速运动,即必定具有加速度,容学4.物体做曲线运动的条件：习困难1从动力学角度看：当物体所受合力的方向与它的速度方向不在同一条直线上时,物体做曲线运动之事2从运动学角度看：物体的加速度方向与它的速度方向不在同一条直线上时,物体做曲线运动,业学5 曲线运动的类型有成,1 匀变速曲线运动：合力 加速度 恒定不变如平抛运动更上层一2 非匀变速 变加速 曲线运动：合力 加速度 变化如圆周运动楼6. 合力与轨迹关系：合力指向轨迹弯曲的凹测,轨迹介于合力与速度的方向之间,如图：7. 速率变化情形判定：(1) 当合力方向与速度方向的夹角为锐角时,速率增大；(2) 当合力方向与速度方向的夹角为钝角时,速率减小；(3) 当合力方向与速度方向垂直时,速率不变 二、运动的合成与分解1. 分运动和合运动：一个物体同时参加几个运动,参加的这几个运动即分运动,物体的实际运动即合运动2. 运动的合成：已知分运动求合运动,包括位移、速度和加速度的合成3. 运动的分解：已知合运动求分运动,解题时应按实际“成效”分解或正交分解4. 运算法就：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就5. 合运动和分运动的关系：(1) 等时性：合运动与分运动经受的时间相等第 1 页 共 12 页第 7 页,共 12 页(2) 独立性：一个物体同时参加几个分运动时,各分运动独立进行,不受其他分运动的影响(3) 等效性：各分运动叠加起来与合运动有完全相同的成效(4) 同一性：分运动与和运动由同一物体参加,合运动肯定是物体的实际运动名师5 分解步骤归纳1 确定合运动方向 实际运动方向 总结2 分析合运动的运动成效例如蜡块的实际运动从成效上就可以看成在竖直方向匀速上升和在水平方向随|管移动 大肚3 依据合运动的实际成效确定分运动的方向有容4 利用平行四边形定就、三角形定就或正交分解法作图,将合运动的速度、位移、加速度分别分解到分运,容动的方向上学习困三、小船渡河模型难之事1 模型特点：两个分运动和合运动都是匀速直线运动,其中一个分运动的速度大小、方向都不变,另一分,学业有运动的速度大小不变,讨论其速度方向不同时对合运动的影响这样的运动系统可看做小船渡河模型成,更2 模型分析：上一层楼1 船的实际运动是水流的运动和船相对静水的运动的合运动(2) 三种速度： v1 船在静水中的速度 、v2 水流速度 、v船的实际速度 (3) 两个极值：过河时间最短： v1 v2 , t min dd 为河宽 v1过河位移最小： v v2 前提 v1 v2,如图甲所示,此v2v时 xmin d ,船头指向上游与河岸夹角为, cos ； v11dv2 v前提 v1 v 2,如图乙所示过河最小位移为：xmin d .sin v1其次节：平抛运动1 定义：将物体以肯定的初速度沿水平方向抛出,物体只在重力作用下所做的运动2 运动性质：平抛运动是加速度恒为重力加速度g 的匀变速曲线运动,轨迹是抛物线3 基本规律：以抛出点为原点,以水平方向 初速度 v0 方向为 x 轴,以竖直向下方向为y 轴,建立平面直角坐第 2 页 共 12 页标系,就： 1 水平方向：做匀速直线运动2 竖直方向：做自由落体运动4 平抛运动的速度(1) 水平方向： vx v0(2) 竖直方向： vy gt2222(3) 合速度大小： vvx vy v0 gt 名师vygt归4 合速度方向： tan 表示合速度与水平方向之间的夹角纳总结5 平抛运动的位移|1 水平位移： x v0 t大肚1v xv0有2 竖直位移： y容2,gt 2容3 合位移大小： lx2 y2学习y难困4 合位移方向： tan之x事ggt2v0表示合位移与水平方向之间的夹角学,5 轨迹方程： y业2成有6 平抛运动的基本规律,x2 平抛运动的轨迹是一条抛物线2v0更物理量表达式打算因素上一2h楼层飞行时间tg仅打算于下落的高度,与初速度无关2 h水平射程x v0g与初速度 v0 和下落高度 h 有关,而与其他因素无关落地速度vt v202gh只与初速度 v 0 和下落高度 h 有关速度增量v vy g ·t方向恒竖直向下,只与g 和 t 有关7 两个重要推论推论： 做平抛 或类平抛 运动的物体在任意时刻任一位置处,设其末速度方向与水平方向的夹角为 ,位移与水平方向的夹角为,就 tan2tanvgt证明：如下列图,由平抛运动规律得：tan, tan1gt 2y2gt所以 tan 2tanv0v0xv0t2 v0推论：做平抛 或类平抛 运动的物体,任意时刻的瞬时速度方向的反向延长线肯定通过此时水平位移的中点证明：如下列图,设平抛物体的初速度为v0 ,从原点 O 到 A 点的时间为 t ,A 点坐标为 x, y, B 点坐标为x,0 就 xv 0t ,y1vgt 2 ,v gt ,又 tanyx,解得 x,即任意时刻的瞬时速度方向的反向延长线2v0x x2第 3 页 共 12 页与 x 轴的交点 B 必为此时水平位移的中点第三节：圆周运动一、描述圆周运动的物理量名1 线速度：描述物体圆周运动的快慢,v师归纳s t 2r T总结2 角速度：描述物体转动的快慢,|t|大2 T （这里的必需是弧度制的角）肚容有3 周期和频率：描述物体转动的快慢,T, 容学4 向心力习困2 r v1, fT难（ 1）定义：做圆周运动的物体所受到的指向圆心方向的合力（或受到的合力在沿着半径方向上的分力）叫之事,做向心力学业22有v2422成（ 2）大小： F向,更上ma向mmrmr2rTmr 4f一（ 3）方向：与速度方向垂直,沿半径指向圆心,时刻在转变,即向心力是一个变力层楼（ 4）向心力的来源：向心力是按力的作用成效命名的,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防止再另外添加一个向心力5 向心加速度（ 1）定义：做匀速圆周运动的物体指向圆心的加速度（ 2）大小： an r2v 2r v 4 2T2 r（ 3）方向：沿半径方向指向圆心,与线速度方向垂直6 匀速圆周运动与非匀速圆周运动的比较项目匀速圆周运动非匀速圆周运动定义线速度大小不变的圆周运动线速度大小变化的圆周运动运动特点F 向、a 向、v 均大小不变,方向变化,不变F 向、a 向、v 大小、方向均发生变化,发生变化向心力F 向F 合由 F 合沿半径方向的分力供应二、离心运动第 4 页 共 12 页1. 定义：做圆周运动的物体,在合力突然消逝或者不足以供应圆周运动所需的向心力的情形下,就做逐步远离圆心的运动2. 供需关系与运动：如下列图,F 为实际供应的向心力,就名归师1 当 Fm 2 r 时,物体做匀速圆周运动；纳总结2 当 F0 时,物体沿切线方向飞出；|肚大3 当 F< m2r 时,物体逐步远离圆心；有容,4 当 F> m2r 时,物体逐步靠近圆心 （近心运动）容学习困第四节：万有引力难之事一、开普勒行星运动定律,学1.开普勒第肯定律业有全部行星绕太阳运动的轨道都是椭圆,太阳处在椭圆的一个焦点上；不同行星椭圆轨道就是不同的；这就成,是开普勒第肯定律,又称椭圆轨道定律.更上开普勒第肯定律说明白行星的运动轨道是椭圆,太阳在此椭圆的一个焦点上,而不是位于椭圆的中心；不一层同的行星位于不同的椭圆轨道上,而不是位于同一椭圆轨道,再有,不同行星的椭圆轨道一般不在同一平面内.楼2. 开普勒其次定律对于每一个行星而言, 太阳和行星的连线在相等的时间内扫过相等的面积. 这就是开普勒其次定律,又称面积定律.如下列图,行星沿着椭圆轨道运行,太阳位于椭圆的一个焦点上. 假如时间间隔相等,即 t 2 t 1 t 4 t 3 如,那么 SA SB,由此可见,行星在远日点a 的速率最小,在近日点b 的速率最大 . 从近日点向远日点运动时,速率变小,从远日点向近日点运动时速率变大.3. 开普勒第三定律所以行星轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等；这就是开普勒第三定律,又称周期定3律. 如用 a 表示椭圆轨道的半长轴,T 表示公转周期,就无关的常量） .二、万有引力定律a2k （ k 是一个只与中心天体的质量有关,与行星T1. 内容：自然界中任何两个物体都相互吸引,引力的方向在它们的连线上,引力的大小与物体的质量m 1和 m 2 的乘积成正比,与它们之间距离r 的二次方成反比第 5 页 共 12 页2. 公式： F Gm 1 m 2r 23. 引力常量 G：由英国物理学家卡文迪许测量得出,常取G6.67 ×10 11 N ·m 2 /kg 2 4. 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大于物体本身的大小时,名师物体可视为质点 . 匀称的球体可视为质点,其中r 是两球心间的距离 . 一个匀称球体与球外一个质点间的万有引归纳总力也适用,其中 r 为球心到质点间的距离结|三、解决天体运动问题的两条思路大肚1 万有引力供应向心力有,容Mm容G r2学 ma 向 mv2 m 2r mv mr42rT2习2 黄金代换困难由于随天体自转所需的向心力特别小,所以在通常情形下不考虑天体自转,就重力等于万有引力之事GMm学,在天体表面上：业有R2 mg Mm2成离天体表面高 h 处： G更,Rh 上一四、卫星运行规律层楼1 卫星的轨道mg h(1) 赤道轨道：卫星的轨道在赤道平面内,同步卫星就是其中的一种(2) 极地轨道：卫星的轨道过南北两极,即在垂直于赤道的平面内,如极地气象卫星(3) 其他轨道：除以上两种轨道外的卫星轨道,且轨道平面肯定通过地球的球心 2 地球同步卫星的特点(1) 轨道平面肯定：轨道平面和赤道平面重合(2) 周期肯定：与地球自转周期相同,即T24 h 86 400 s(3) 角速度肯定：与地球自转的角速度相同Mm(4) 高度肯定： 据 G r 24 2 m T2r 得 r3GMT 242 4.23 ×10 4 km ,卫星离地面高度 h rR6 R为恒量 第 6 页 共 12 页(5) 绕行方向肯定： 与地球自转的方向一样3 卫星的各物理量随轨道半径变化的规律名师归4 卫星运动中的机械能纳总结1 只在万有引力作用下卫星绕中心天体做|肚大匀速圆周运动和沿椭圆轨道运动,机械能均守有容,恒,这里的机械能包括卫星的动能和卫星与中心天体 的引力势能容学困习2 质量相同的卫星,圆轨道半径越大,动能越小,势能越大,机械能越大难之事五、宇宙运行速度,学有业1 第一宇宙速度 围绕速度 成,更1 数值 v1 7.9 km/s,是人造卫星的最小发射速度,也是人造卫星最大的围绕速度上一楼层2 第一宇宙速度的运算方法Mmv 2GM由 GR2 m R 得 vR 由 mg mv 2得 vgR R2. 其次宇宙速度 脱离速度 ： v2 11.2 km/s,使物体摆脱地球引力束缚的最小发射速度3. 第三宇宙速度 逃逸速度 ： v3 16.7 km/s,使物体摆脱太阳引力束缚的最小发射速度六、航天器变轨的问题“四个判定”1 判定速度(1) 在两轨道切点处,外轨道的速度大于内轨道的速度(2) 在同一椭圆轨道上,越靠近椭圆焦点速度越大(3) 对于两个圆轨道,半径越大速度减小2 判定加速度F(1) 依据 am,判定航天器的加速度v 2(2) 公式 a r 对椭圆不适用,不要盲目套用第 7 页 共 12 页第 7 页,共 12 页3 判定机械能(1) 在同一轨道上,航天器的机械能守恒(2) 在不同轨道上,轨道半径越大,机械能肯定越大4 判定周期：依据开普勒第三定律判定二、卫星 航天器 的对接师名1 低轨道飞船与高轨道空间站对接纳归如图甲所示,飞船第一在比空间站低的轨道运行,当运行到适当位置时,再加速运行到一个椭圆轨道通结总过掌握轨道使飞船跟空间站恰好同时运行到两轨道的相切点,便可实现对接|2 同一轨道飞船与空间站对接肚大如图乙所示,后面的飞船先减速降低高度,再加速提上升度,通过适当掌握,使飞船追上空间站时恰好具有容有相同的速度,学容机械能习困难一、功之事,1 做功的两个必要条件：力和物体在力的方向上发生的位移学业有成2 公式： W Flcos适用于恒力做功其中为 F、l 方向间夹角, l 为物体对地的位移, 更一上3 功的正负判定层楼(1) <90 °,力对物体做正功(2) >90 °,力对物体做负功,或说物体克服该力做功(3) 90 °,力对物体不做功 4 总功的运算(1) 方法一：先求合外力F 合,再用 W 合 F 合 lcos求功(2) 方法二：先求各个力做的功W 1 、W 2、W 3再应用 W 合 W 1 W 2 W 3求合外力做的5 判定功正、负的方法方法一：在直线运动中,依据力与位移的夹角来判定方法二：在曲线运动中,依据力与速度的方向夹角来判定方法三：依据能量转化与守恒定律判定：如在该力作用下物体的能量增加,就该力对物体做正功,反之就做负功二、功率1 物理意义：描述力对物体做功的快慢2 公式第 12 页,共 12 页(1) PWP 为时间 t 内的平均功率 t(2) P Fvcos 为 F 与 v 的夹角 第 8 页 共 12 页3 额定功率：机械正常工作时的最大功率4 实际功率：机械实际工作时的功率,要求不能大于额定功率5 平均功率的运算方法W(1) 利用 P t 名师2 利用 P F v cos,其中 v 为物体运动的平均速度归总纳6 瞬时功率的运算方法|结1 利用公式 P Fvcos,其中 v 为 t 时刻的瞬时速度大有|2 P FvF,其中 vF为物体的速度v 在力 F 方向上的分速度 肚3 P Fv v,其中 Fv 为物体受的外力 F 在速度 v 方向上的分力 容容,三、动能学习困1 定义：物体由于运动而具有的能难之事1,2 表达式： Ek 学业有,成四、动能定理更mv 2 2一上1 内容：合力对物体所做的功等于物体动能的变化量（或说成增量）层楼2 表达式： W Ek2 Ek1 12mv 2211mv 2 2说明：(1) 表达式中 v1 、v2 均指瞬时速度(2) Ek >0 ,表示物体的动能增大；Ek <0 ,表示物体的动能减小(3) 同一物体速度的变化量相同,但动能的变化量不相同 3 适用范畴(1) 动能定理既适用于直线运动,也适用于曲线运动(2) 既适用于恒力做功,也适用于变力做功(3) 力可以是各种性质的力,既可以同时作用,也可以不同时作用 五、重力势能1. 定义：物体的重力势能等于它所受重力与高度的乘积2. 公式： Ep mgh 3. 矢标性：重力势能是标量,正负表示其大小第 9 页 共 12 页4. 特点(1) 系统性：重力势能是地球和物体共有的(2) 相对性：重力势能的大小与参考平面的选取有关重力势能的变化是肯定的,与参考平面的选取无关名师归5 重力做功与重力势能变化的关系纳总结重力做正功时,重力势能减小；重力做负功时,重力势能增大；重力做多少正负 功,重力势能就减小 增|肚大大多少,即 W G Ep1 Ep2 Ep 有容,六、弹性势能容学困习1 定义：物体由于发生弹性形变而具有的能难之事2 大小：弹性势能的大小与形变量及劲度系数有关,弹簧的形变量越大,劲度系数越大,弹簧的弹性势能,学有业越大成,更3 弹力做功与弹性势能变化的关系：弹力做正功,弹性势能减小；弹力做负功,弹性势能增大上一楼层三、机械能守恒定律1. 内容：在只有重力或系统内的弹力或万有引力做功的物体系统内,动能与势能可以相互转化,而总的机械能保持不变2. 表达式(1) 守恒观点： Ek1 Ep1 Ek2 Ep2 要选零势能参考平面 (2) 转化观点： Ek Ep 不用选零势能参考平面(3) 转移观点： EA 增EB 减不用选零势能参考平面 3 守恒条件(1) 做功角度：只有重力做功或系统内的弹力做功或万有引力做功,机械能守恒；假如有其它力做功,但其它力做功代数和为零,机械能保持不变(2) 能量守恒角度：系统与外界无能量交换,只有系统内动能和势能的转化,机械能守恒四、能量守恒定律第 10 页 共 12 页1. 内容：能量既不会凭空产生,也不会凭空消逝,它只能从一种形式转化为另一种形式,或者从一个物体转移到别的物体,在转化和转移的过程中,能量的总量保持不变合力做功动能变化W合 EkEk2Ek1负功动能削减除重力 或系统内弹力 正功机械能增加机械能变化W其EE2 - E1外其他力做功负功机械能削减正功电势能削减电场力做功电势能变化W电-EpE p1Ep2负功电势能增加1 作用于系统的一对滑动摩擦力总功肯定一对相互作用的滑动摩擦力的总功内能变化为负值,系统内能增加2 Q f ·L 相对感应电流克服安培力做的功等于产生的电能W克Q电只有重力做功动能和重力势能之和保持不变只有重力和弹力做功动能、重力势能和弹性势能之和保持不变2. 表达式名师归1 E1 E2纳总结|2 E 减 E 增|大肚五、功能关系的应用有容,容功能的变化表达式学习困正功重力势能削减难之重力做功重力势能变化WGEPEp1Ep2事,负功重力势能增加学业有正功弹性势能削减成,弹力做功弹性势能变化W弹 EPEp1Ep2更上负功弹性势能增加一层楼正功动能增加第 11 页 共 12 页只有电场力做功动能和电势能之和保持不变名师归纳总结| 大肚有容, 容学习困难之事, 学业有成, 更上一层楼第 12 页 共 12 页