高中物理必修二知识点总结.doc

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1、高中物理必修二知识点总结高中物理必修二知识点总结高中物理必修2知识点期末总复习考试重点内容：曲线运动、动量、功和能、机械振动（一）曲线运动、万有引力知识结构1.曲线运动一定是变速运动！速度沿轨迹切线方向(fangxiang)，加速度方向(fangxiang)沿合外力方向指向轨道内侧。物体做曲线运动的条件是合外力与速度不在一条直线上。2.曲线运动的研究方法：矢量合成与分解法，切线方向的分力Ft只改变质点的运动速率大小；法线方向的分力Fn只改变质点运动的方向。3.运动的合成和分解：速度、位移、加速度等都是矢量，都可以根据需要和实际情况，用平行四边形定则合成和分解。两个匀速直线运动的合成，两个初速度

2、为0的匀变速运动的合成一定是直线运动。两个直线运动的合成不一定是直线运动。4.平抛运动：加速度：ag，方向竖直向下，与质量无关，与初速度大小无关；速度：vxv0，vygt，vt（v02+vy2）1/2，方向与水平方向成角，tggt/v0；位移：xv0t，ygt2/2，s（x2+y2）1/2，方向与水平方向成角，tgy/x.轨迹方程：ygx2/2v02为抛物线。在空中飞行时间：t（2h/g）1/2，与质量和初速度大小无关，只由高度决定。水平最大射程：xv0tv0（2h/g）1/2由初速度和高度决定，与质量无关。曲线运动的位移、速度、加速度都不在同一方向上。5.匀速圆周运动：1）周期T、质点运动一

3、周所用的时间。是描述质点转动快慢的物理量。2）线速度v、质点通过的弧长s与所用时间t之比为一定值，该比值是匀速圆周运动的速率vs/t，数值上等于质点在单位时间内通过的弧长。线速度的方向在圆周的切线方向上。线速度是描述质点转动快慢和方向的物理量。3）角速度、连接质点与圆心的半径转过的角度与所用时间t之比为一定值，该比值是匀速圆周运动的角速度/t，数值上等于在单位时间内半径转过的角度。单位是弧度/秒（rad/s），角速度也是描述质点转动快慢的物理量周期、线速度、角速度之间有的关系：质点转一周弧长s2r，时间为T，则v2r/T角度为22/T由上两公式有vr，v/r圆周运动是曲线运动，它的速度方向时刻

4、在变化着，匀速圆周运动一定是变速运动，“匀速”仅是速率不变的意思。4）匀速圆周运动的加速度a、加速度的方向指向圆心向心加速度，其方向时时刻刻指向圆心，即方向时时刻刻在变化着，所以匀速圆周运动是变加速运动。向心加速度的大小：anv2/r2r。5）向心力Fmamv2/r，或Fmam2r，方向总指向圆心。向心力是根据力的作用效果命名的。6.万有引力与天体、卫星的轨道运动万有引力定律：宇宙间任何两个有质量的物体间都是相互吸引的，引力大小与两物体的质量的乘积成正比，与它们的距离的平方成反比。设物体质量分别为m1、m2，物体之间距离为r，则FGm1m2/r2万有引力定律在天文学上的应用天体质量及运动分析，

5、宇宙速度与卫星轨道运动问题分析依据：万有引力定律、牛顿运动定律、Fmv2/r、匀速圆周运动规律；常用近似条件：将有关轨道运动看作匀速圆周运动，引力Fmgmv2/r（g随高度、纬度等因素变化而变化）。7.宇宙速度：（1）线速度：设卫星到地心的距离为r，r就是卫星轨道半径，环绕线速度为v，卫星质量为m。设地球质量为M，地球半径为R.根据万有引力定律和牛顿运动定律有GMm/r2mv2/r由此得到环绕速度v（GM/r）1/2对所有地球卫星，环绕速度由轨道半径决定，与卫星质量，性能因素无关。rR+h，h为卫星距地面的高度，r（h）越大，环绕速度越小。（2）角速度：由v/r有（GM/r3）1/2（3）周期

6、：由2/T得T2（r3/GM）1/2角速度和周期均由轨道半径决定，半径越大，角速度越小，周期越长。宇宙速度：第一宇宙速度：由环绕速度公式v（GM/r）1/2rR+h，当高度h远远小于地球半径时，即卫星在地面附近绕地球做匀速圆周运动。近似有v（GM/R）1/2这是地球卫星的最大环绕速度。又在地球表面附近，地球对卫星的引力近似等于重力mgmgmv2/R可得v（gR）1/2把g9.8103km/s2和R6.4x103km代入上公式，得到v7.9km/s，这是地球卫星在地面附近绕地球做匀速圆周运动的环绕速度，是最大的环绕速度，也是使一个物体成为人造地球卫星所必须的最小发射速度.我们称之为第一宇宙速度。

7、VI7.9km/s第二宇宙速度：当发射速度小于第一宇宙速度时，物体将落回地面；当发射速度大于v7.9km/s，卫星将在不同圆轨道或椭圆轨道运动。当发生速度大于等于11.2km/s时，物体将挣脱地球引力束缚，成为人造行星或飞向其它行星。所以11.2km/s为第二宇宙速度。VII11.2km/s第三宇宙速度：当物体的速度达到16.7km/s时，物体将挣脱太阳引力的束缚飞向太阳系以外的宇宙空间，16.7km/s为第三宇宙速度。VIII16.7km/s（二）动量与动量守恒知识结构1.力的冲量定义：力与力作用时间的乘积冲量IFt矢量：方向当力的方向不变时，冲量的方向就是力的方向。过程量：力在时间上的累积

8、作用，与力作用的一段时间相关单位：牛秒、N?s2.动量定义：物体的质量与其运动速度的乘积动量pmv矢量：方向速度的方向状态量：物体在某位置、某时刻的动量单位：千克米每秒、kgm/s3.动量定理Ftmvtmv0动量定理研究对象是一个质点，研究质点在合外力作用下、在一段时间内的一个运动过程。定理表示合外力的冲量是物体动量变化的原因，合外力的冲量决定并量度了物体动量变化的大小和方向。矢量性：公式中每一项均为矢量，公式本身为一矢量式，在同一条直线上处理问题，可先确定正方向，可用正负号表矢量的方向，按代数方法运算。当研究的过程作用时间很短，作用力急剧变化（打击、碰撞）时，F可理解为平均力。动量定理变形为

9、Fp/t，表明合外力的大小方向决定物体动量变化率的大小方向，这是牛顿第二定律的另一种表述。4.动量守恒：一个系统不受外力或所受到的合外力为零，这个系统的动量就保持不变，可用数学公式表达为pp系统相互作用前的总动量等于相互作用后的总动量。p1p2相互作用的两个物体组成的系统，两物体动量的增量大小相等方向相反。p0系统总动量的变化为零“守衡”定律的研究对象为一个系统，上式均为矢量运算，一维情况可用正负表示方向。注意把握变与不变的关系，相互作用过程中，每一个参与作用的成员的动量均可能在变化着，但只要合外力为零，各物体动量的矢量合总保持不变。注意各状态的动量均为对同一个参照系的动量。而相互作用的系统可

10、以是两个或多个物体组成。5.怎样判断系统动量是否守衡？动量守衡条件是系统不受外力，或合外力为零。一般研究问题，如果相互作用的内力比外力大很多，则可认为系统动量守衡；根据力的独立作用原理，如果在某方向上合外力为零，则在该方向上动量守衡。注意守衡条件对内力的性质没有任何限制，可以是电场力、磁场力、核力等等。对系统状态没有任何限制，可以是微观、高速系统，也可以是宏观、低速系统。而力的作用过程可以是连续的作用，可以是间断的作用，如二人在光滑平面上的抛接球过程。综上有：物体运动状态是否变化取决于物体所受的合外力。物体运动状态变化得快慢取决于物体所受到的合外力和质量大小。物体到底做什么形式的运动取决于物体

11、所受到的合外力和初始状态。物体运动状态变化了多少取决于（1）力的大小和方向；（2）力作用时间的长短。实验表明只要力与其作用时间的乘积一定，它引起同一个物体的速度变化相同，力与力作用时间的乘积，可以决定和量度力的某种作用效果冲量。系统的内力改变了系统内物体的动量，但系统外力才是改变系统总动量的原因。（三）能量和能量守恒知识结构功是一个过程量，与力在空间的作用过程相关。恒力功的计算公式与物体运动过程无关；重力功、弹力功与路径无关。功是一个标量，但有正负之分。2.功率P：功率是表征力做功快慢的物理量、是标量：PW/t。若做功快慢程度不同，上式为平均功率。注意恒力的功率不一定恒定，如初速为零的匀加速运

12、动，第一秒、第二秒、第三秒内合力的平均功率之比为1：3：5。已知功率可以求力在一段时间内所做的功WPt，这时可能是变力再做功。上式常常用于分析解决机车牵引功率问题，常设有以下两种约束条件：1）发动机功率一定：牵引力与速度成反比，只要速度改变，牵引力FP/v将改变，这时的运动一定是变加速运动。2）机车以恒力启动：牵引力F恒定，由PFv可知，若车做匀加速运动，则功率P将增加，这种过程直到P达到机车的额定功率为止（注意不是达到最大速度为止）。3.能：自然界有多种运动形式，与不同运动形式相应的存在不同形式的能量：机械运动机械能；热运动内能；电磁运动电磁能；化学运动化学能；生物运动生物能；原子及原子核运

13、动原子能、核能。动能：物体由于有机械运动速度而具有的能量Ekmv2/2能，包括动能和势能，都是标量。都是状态量，如动能由速度决定，重力势能由高度决定，弹性势能由形变状态决定。都具有相对性，物体速度相对于不同的参照物有不同的结果，相应的动能相对于不同的参照物有不同的动能。势能相对于不同的零势能参考面有不同的结果，势能有可能取负值，它意味着此时物体的势能比零势能低。4.动能定理：研究对象：质点，数学表达公式：Wmv2/2mv02/2。公式中W为质点受到的所有的作用力在所研究的过程中做的总功，它可以是恒力功，可以是变力功，可以是分阶段由不同的力做功累积（代数和）而得到的结果。动能定理对力的性质没有任

14、何限制，可以是重力、弹力、摩擦力、也可以是电场力、磁场力或其它力。等式右边为所研究的过程（初、末状态）中质点的动能的变化。动能定理表明，力对物体所做的总功，是物体动能变化的原因，力对物体所做的总功量度了物体动能的变化大小。5.机械能守恒定律：在只有重力或弹力做功的情况下，物体的动能和势能发生相互转化，但机械能的总量保持不变。机械能守恒定律的研究对象是系统，一般简化为物体；守恒是指系统在满足守恒条件下，机械能动能和势能之和，在状态变化过程中总保持不变。怎样判断机械能是否守衡？（1）根据守恒条件：是否只有重力或弹力做功（2）考察状态：比较、确定不同状态的机械能，看它们是否相同（3）考察系统是否发生

15、机械能与其它形式的能量的转化6.功和能：功是能量转化的量度。7.关于速度、动量、动能：速度动量动能均为描述质点运动状态的物理量，速度反映质点运动快慢和方向，是运动学量.运动速度不能描述物体所含机械运动的强弱，例如我们可以用手去接一个以速度v飞来的篮球，但不敢去接一个以同样速度飞来的铅球.动量是描述物体所含机械运动大小的物理量，是动力学量.当一个运动物体与其它物体相互作用时，机械作用强度取决于动量大小.速度动量均为矢量.动能也是动力学量，是标量，当机械运动与其它形式的运动之间发生转化时，量度这种转化的是动能的变化而不是速度或动量的变化。由上述分析我们可进一步理解力、冲量和功，请你自己比较分析。8

16、.比较力学三个核心定律牛顿定律Fma（矢量式、瞬时式）动量定理Ftmvmv0（矢量式、过程式）动能定理Wmv2/2mv02/2（标量式、过程式）这是研究质点运动的三条核心规律，它们的意义分别为：力是改变质点运动状态的原因;力在时间上的累积作用Ft量度质点动量的变化；力在空间上的累积作用W量度质点动能的变化。三条规律为我们解决力学问题提供了三条途径。在研究对象受恒力作用时，三种方法都可以应用；当问题直接涉及状态与空间位移时，用动能定理解决问题来得直接；当问题直接涉及状态和时间时，用动量定理解决问题比较简单；当物体在变力作用下，特别是复杂的曲线运动时，一般首选能法解决问题；当研究对象是一个相互作用

17、的系统时，应首选守恒规律解决。扩展阅读：高中物理必修2知识点总结高中物理必修2知识点总结章节1、机械功具体内容机械功的含义机械功的计算机械功原理做功和能的转化主要相关公式功WFscos功的原理2、功和能一功和功率W动W阻W有用W额外W输入W输出W损失3、功率功率的含义功率与力、速度的关系功率PPFvWt功率与机械效率机械的使用机械效率W有用W总P有用P总4、人与机械1、动能的改变动能恒力做功与动能改变的关系（实验动能定理重力势能重力做功与重力势能的改变弹性势能的改变12mv21212动能定理Fsmv2mv122动能Ek重力势能Epmgh二能重力做功2、势能的改变的WGEp1Ep2Ep转化机械能

18、的转化和守恒的实验只有重力作用下，机械能守恒与121探索守mv2mgh2mv12mgh13、能量守恒定机械能守恒定律22恒律能量守恒定律4、能源与可持续发展能量转化和转移的方向性能源开发与可持续发展1、运动的合成运动的独立性运动合成与分解的方法与分解竖直下抛运动竖直上抛运动竖直下抛vtv0gtsv0t竖直上抛12gt22、竖直方向上的抛体运动三抛体运动3、平抛运动1vtv0gtsv0tgt222v0v0thg2g什么是平抛运动平抛运动的规律斜抛运动的轨迹斜抛运动物体的射高和射程抛出点坐标原点，任意时刻位置xv0ty12gt2斜抛初速度v04、斜抛运动v0xv0cosv0yv0sin线速度sv线

19、速度角速度t周期、频率和转速线速度、角速度、周期的关系角速度1、匀速圆周运动快慢的描述t周期与频率fv1T四向心力及其方向匀向心力的大小速向心加速度圆2、向心力与向周心加速度运动3、向心力的实竖直平面内的圆周运动实例例分析分析转弯时的向心力实例分析2r2TT2v2向心力FmrFmr向心加速度v2ar或ar24、离心运动认识离心运动离心机械离心运动的危害及其防止21、万有引力定行星运动的规律五律及其引力常万有引力定律引力常量的测定及其意义量的测定万人造文星上天有预测未知天体引力2、万有引力定定律的应用律及其古希腊人的探索应3、人类对太空文艺复兴的撞击用的不懈追求牛顿的大综合对太空的探索万有引力定律FGm1m22r第一宇宙速度vGm7.9km/sr第二宇宙速度11.2km/s第三宇宙速度16.7km/s六相对论与量子论初步高速世界的两个基本原理时间延缓效应长度缩短效应质速关系质能关系时空弯曲相对论时空观tt1vc221、高速世界v2长度缩短效应ll12c质速关系mm012vc22质能关系Emc2、量子世界1、“紫外灾难”2、不连续的能量3、物质的波粒二象性量子的能量Eh2022-5-21第 11 页 共 11 页