人教高中物理必修2知识点总结知识体系配套习题.pdf
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1、高一高一1010物理复习手册物理复习手册茅村中学高一物理下复习导学茅村中学高一物理下复习导学必修必修 2 2 第五章第五章 曲线运动曲线运动知识点知识点 1 1曲线运动曲线运动知识点导学:曲线运动的轨迹是一条曲线 曲线运动速度的方向 质点在某一点 或某一时刻 的速度方向是沿曲线的这一点的切线方向。曲线运动的速度方向时刻改变。速度是描述运动的一个重要的物理量,既有大小,又有方向,假设在运动过程中只有速度大小的改变,而物体的速度方向不变,则物体只能做直线运动,因此,假设物体做曲线运动,说明物体的速度方向时刻在变化。是变速运动,必有加速度既然曲线运动是变速运动,那么由 a=v/t 可得做曲线运动的物
2、体一定具有加速度。合外力一定不为零必受到外力作用曲线运动既然是一种变速运动,有加速度,由牛顿第二定律可知,也一定受到合外力的作用。物体作曲线运动的条件:当物体所受的合力的方向与它的速度方向在同一直线时,物体做直线运动;当物体所受合力的方向与它的速度方向不在同一直线上时,物体就做曲线运动。6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。7曲线运动的合力、轨迹、速度之间的关系轨迹特点:轨迹在速度方向和合力方向之间,且向合力方向一侧弯曲。合力的效果:合力沿切线方向切线方向的分力 F2改变速度的大小速度的大小,沿径向的分力径向的分力 F1改变速度的方向方向。当合力方向与速度方向
3、的夹角为锐角锐角时,物体的速率将增大增大。当合力方向与速度方向的夹角为钝角钝角时,物体的速率将减小减小。当合力方向与速度方向垂直垂直时,物体的速率不变不变。举例:匀速圆周运动练习练习 1 1:关:关于曲线运动,以下说法中正确的选项是(B)A变速运动定是曲线运动B曲线运动定是变速运动C速率不变的曲线运动是匀速运动D曲线运动也可以是速度不变的运动练习练习 2 2:一个做匀速直线运动的物体,突然受到一个与运动方向不在同一直线上的恒力作用时,物体运动为(B)A继续做直线运动B一定做曲线运动C可能做直线运动,也可能做曲线运动D运动的形式不能确定知识点知识点 2 2质点在平面内的运动质点在平面内的运动知识
4、点导学:合运动与分运动定义:如果物体同时参与了几个运动,那么物体实际发生的运动就叫做那几个运动的合运动。那几个运动叫做这个实际运动的分运动特征:等时性:合运动所需时间和对应的每个分运动时间相等独立性:一个物体可以同时参与几个不同的分运动,各个分运动独立进行,互不影响。等效性:各分运动的规律迭加起来与合运动规律有完全相同的效果运动的合成与分解定义:从已知的分运动来求合运动,叫做运动的合成,求一个已知运动的分运动,叫运动的分解,运动的合成与分解包括位移、速度和加速度的合成,意义:运动的合成与分解是解决复杂运动的一种基本方法,它的目的在于将复杂的运动化为简单的运动,将曲线运动化为直线运动,这样就可以
5、应用已经掌握的简单运动或直线运动的规律来研究一些复杂的曲线运动,运动的合成或分解是认识和解决复杂运动问题的方法和手段。方法:运动的合成和分解遵循平行四边形定则,如果各分运动都在同一直线上,我们可以选取沿该直线的某一方向作为正方向,与正方向相同的矢量取正值,与正方向相反的矢量取负值,这时就可以把矢量运算简化为代数运算。如果各分运动互成角度,那就要作平行四边形,运用作图法、解直角三角形等方法求解。练习练习 3 3:关于运动的合成与分解,以下说法不正确的选项是 CA由两个分运动求合运动,合运动是唯一确定的B由合运动分解为两个分运动,可以有不同的分解方法C物体做曲线运动时,才能将这个运动分解为两个分运
6、动D任何形式的运动,都可以用几个分运动代替练习练习 4 4:飞机以恒定的速度俯冲飞行,已知方向与水平面夹角为 30,水平分速度的大小为 200km/h,求:飞机的飞行速度;飞机在 1min 内下降的高度。练习练习 5 5:河宽 300m,水流速度为 3m/s,小船在静水中的速度为 5m/s,问以最短时间渡河,时间为多少?可达对岸的什么位置?60s,180m以最短航程渡河,船头应向何处?渡河时间又为多少?向着上游与河岸成a=tan4/3 75s练习练习 6 6:一艘小船在 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
7、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:船渡河时间:主要看小船垂直于河岸的分速度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。t dd tminv船cosv船此时=0,即船头的方向应该垂直于河船头的方向应该垂直于河岸岸解:1结论:结论:欲使船渡河时间最短,船头的方向应该垂直于河岸。渡河的最最tmin短时间短时间为:合位移为:合位移为:或者dv船合速度为:合速度为:v合v船2v水2x xAB2 xBC2d2(v水t)2x v合t2分析:怎样渡河:船头与河岸成向上游航行。最短位移为:最短位移为:xmin
8、d合速度为:合速度为:v合 v船sinv船2v水2t 对应的时间为:对应的时间为:dv合练习练习 7:7:一艘小船在 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。结论:欲使船渡河时间最短,船头的方向应该垂直于河岸。tmin渡河的最短时间最短时间为:合速度为:合速度为:dv船v合v船2v水2x v合t合位移为:合位移为:或者2方法:方法:以水速的末端点为圆
9、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。如左图左图所示:AC 即为所求的合速度方向。v船cosv水vv2v2 v sin合水船水dv水dx xminACcosv船xdt min或t v合v船sin相关结论:x xAB2 xBC2d2(v水t)2知识点知识点 3 3抛体运动抛体运动知识点导学:1关于抛体运动 定义:物体以一定的初速度抛出,且只在重力作用下的运动。运动性质:竖直上抛和竖直下抛运动是直线运动;平抛、斜抛是曲线运动,其轨迹是抛物线;抛体运动的加速度是重力加速度,抛体运动是匀变速运动;抛体运动是一种理想化运动:地球外表附近,重力的大小和方向认为不变,
10、不考虑空气阻力,且抛出速度远小于宇宙速度。处理方法:是将其分解为两个简单的直线运动最常用的分解方法是:水平方向上匀速直线运动;竖直方向上自由落体运动或竖直上抛、竖直下抛运动。2平抛运动的规律平抛运动可以看成是水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动的合运动。平抛运动的轨迹是一条抛物线。位移公式水平位移 x=v0t,竖直位移 y=gt2/2 速度公式水平速度为 vx=v0,竖直速度为 vy=gtvx v0v gtv 3速度:y合速度:vx vy22tan方向:vyvxgtvo x v0ty1 gt12tany gt22x2 vo2位移合位移:x合x y方向:2y12t y gtg2时间由:
11、得由下落的高度y决定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。tan 2tan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。平抛物体任意时刻瞬时速度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。练习练习 6 6:关于平抛物体的运动,以下说法中正确的选项是(C)A平抛物体运动的速度和加速度都随时间的增加而增大B平抛物体的运动是变加速运动C做平抛运动的物体仅受到重力的作用,所以加速度保持不变D做平抛运动的物体水平方向的速度逐渐增大练习练习 7 7:在一次“飞车过黄河”的表演中,汽车在空中飞
12、经最高点后在对岸着地,已知汽车从最高点至着地点经历的时间约 0.8s,两点间的水平距离约为 30m,忽略空气阻力,则汽车在最高点时速度约为_37.5m/s,最高点与着地点的高度差为3.2 m取 g=10m/s2。练习练习 8 8:研究平抛物体的运动,在安装实验装置的过程中,斜槽末端的切线必须是水平的,这样做的目的是BA保证小球飞出时,速度既不太大,也不太小B保证小球飞出时,初速度水平C保证小球在空中运动的时间每次都相等D保证小球运动的轨道是一条抛物线知识点知识点 4 4圆周运动圆周运动知识点导学:匀速圆周运动匀速圆周运动是曲线运动,各点线速度方向沿切线方向,但大小不变;加速度方向始终指向圆心,
13、大小也不变,但它是变速运动,是变加速运动线速度、角速度和周期线速度 v:描述运动的快慢,v=S/t,S 为 t 内通过的弧长,单位为 m/s角速度:描述转动快慢,/t,单位是 rad/s周期 T:完成一次完整圆周运动的时间三者关系:v=r,2/T.线速度:质点通过的圆弧长跟所用时间的比值。v s2r r 2fr 2nrtT单位:米/秒,m/s角速度:质点所在的半径转过的角度跟所用时间的比值。2 2f 2ntT单位:弧度/秒,rad/s周期:物体做匀速圆周运动一周所用的时间。T 2r2v单位:秒,s频率:单位时间内完成圆周运动的圈数。f 1T单位:赫兹,Hz转速:单位时间内转过的圈数。n Nt单
14、位:转/秒,r/sn f(条件是转速 n 的单位必须为转转/秒秒)v22a 2r v ()2r (2f)2rrT向心加速度:v22F ma m m2r mv m()2r m(2f)2rrT向心力:三种转动方式绳模型绳模型练习练习 9 9:对于做匀速圆周运动的物体,以下说法正确的选项是BDA相等的时间里通过的路程相等B相等的时间里通过的弧长相等C相等的时间里发生的位移相同D相等的时间里转过的角度相等练习练习 1010:质点做匀速圆周运动时,以下说法正确的选项是BCA线速度越大,周期一定越小B角速度越大,周期一定越小C转速越大,周期一定越小D圆周半径越小,周期一定越小练习练习 1111:如下图的皮
15、带传动装置,主动轮 O1上两轮的半径分别为 3r 和 r,从动轮 O2的半径为2r,A、B、C 分别为轮缘上的三点,设皮带不打滑,求:A、B、C 三点的角速度之比 ABC=221;A、B、C 三点的线速度大小之比 vAvBvC=311。知识点知识点 5 5向心加速度和向心力向心加速度和向心力知识点导学:向心加速度方向:总是沿着半径指向圆心,在匀速圆周运动中,向心加速度大小不变大小:an=v2/r=r2向心力向心力是使物体产生向心加速度的力,方向与向心加速度方向相同,大小由牛顿第二定律可得:Fn=mv2/r=mr2向心力是根据力的作用效果命名,不是一种特殊的力,可以是弹力、摩擦力或几个力的合成,
16、对于匀速圆周运动的向心力即为物体所受到的合外力练习练习 1212:关于匀速圆周运动,以下说法正确的选项是(B)A匀速圆周运动是匀变速运动B匀速圆周运动是变速运动C匀速圆周运动是匀加速运动D只在恒力作用下的物体,有可能作圆周运动练习练习 1313:狗拉雪橇在水平冰面上沿着圆弧形的道路匀速行驶,以下图为四个关于雪橇受到的牵引力 F 和摩擦力 F1的示意图O 为圆心,其中正确的选项是C 知识点知识点 6 6生活中的圆周运动生活中的圆周运动知识点导学:火车转弯火车在平直轨道上匀速行驶时,所受的合力等于 0,那么当火车转弯时,我们说它做圆周运动,那么是什么力提供火车的向心力呢?是由轮缘和外轨的挤压产生的
17、外轨对轮缘的弹力提供向心力,由于火车质量很大,故轮缘和外轨间的相互作用力很大,易损害铁轨。所以,实际的弯道处的情况,如图:外轨略高于内轨。此时火车的支持力 FN的方向不再是竖直的,而是斜向弯道的内侧。此时支持力与重力的合力提供火车转弯所需的向心力。转弯处要选择内外轨适当的高度差,使转弯时所需的向心力完全由重力 G和支持力 FN来提供这样外轨就不受轮缘的挤压了。汽车过拱桥和航天器中的失重问题如图,假设汽车在拱桥上以速度 v 前进,桥面的圆弧半径为 R,求汽车过桥的最高点时对桥面的压力?选汽车为研究对象对汽车进行受力分析:受到重力和桥对车的支持力上述两个力的合力提供向心力、且向心力方向向下建立关系
18、式:;又因支持力与压力是一对作用力与反作用力,所以通过与上例的类比,可以了解航天器中的失重的原因,并由可以解出,当时座舱对航天员的支持力 F 支=0,航天员处于失重状态。离心运动做圆周运动的物体,它的线速度方向就在圆周的切线上,物体之所以没有飞出去,是因为它受到的合外力提供了它所需的向心力。当向心力突然消失时,物体就沿切线飞出去;当向心力不足时,物体虽不会沿切线飞出去,也会逐渐远离圆心,即:定义:做圆周运动的物体,在所受合外力突然消失或者不足以提供圆周运动所需要的向心力的情况下,将远离圆心运动出去,这种运动叫做离心运动。如图:应用:离心干燥器、无缝钢管的生产、离心水泵。竖直平面的圆周运动竖直平
19、面的圆周运动“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。“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v2mvmg=R临界=Rg2小球能过最高点条件:vRg当v Rg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 Rg实际上球还没有到最高点时,就脱离了轨道“杆模型”,小球在竖直平面内做圆周运动过最高点情况“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拉力,又能产生推力推力。1小球能过最高点的临界条件:v=0v=0
20、,F=mgF=mgF 为支持力2当 0vF0mgF0F 为支持力支持力3当v=Rg时,F F=0=04当vRg时,F随v增大而增大,且 F0F0F F 为拉力拉力练习练习 1515:在以下情况中,汽车对凸形桥顶部的压力最小的是(D)A以较小的速度驶过半径较大的桥;B以较小的速度驶过半径较小的桥;C以较大的速度驶过半径较大的桥:D以较大的速度驶过半径较小的桥练习练习 1616:关于离心现象以下说法正确的选项是(C)A当物体所受的离心力大于向心力时,产生离心现象B做匀速圆周运动的物体,当它所受的一切力都突然消失时它将做背离圆心的圆周运动C做匀速圆周运动的物体,当它所受的一切力都突然消失时它将沿切线
21、做直线运动D做匀速圆周运动的物体,当它所受的一切力都突然消失时它将做曲运动必修必修 2 2 第六章第六章 万有引力与航天万有引力与航天知识点知识点 1 1行星的运动行星的运动知识点导学:开普勒第一定律:所有的行星分别在大小不同的椭圆轨道上围绕太阳运动,太阳是在这些椭圆的一个焦点上。开普勒第二定律:对任意一个行星来说,它与太阳的连线在相等时间内扫过相等的面积开普勒第三定律:所有行星的椭圆轨道的半长轴的三次方与公转周期的二次r3k2T方的比值都相等。K 值只与中心天体的质量有关第一定律画椭圆,第二定律限面积,周期半径归第三,天上从此再不乱。练习练习 1 1:古代人们把天体的运动看得都很神圣,认为天
22、体的运动必然是完美、和谐的_匀速圆周运动_运动,后来_开普勒_仔细研究了第谷的观测资料,经过 4 年的刻苦计算,最后终于发现:所有的行星绕太阳运动的轨道都是椭圆,太阳处在_椭圆的一个焦点位置上,所有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。练习练习 2 2:关于行星绕太阳运动的以下说法中正确的选项是(D)A所有行星都在同一椭圆轨道上绕太阳运动B行星绕太阳运动时,太阳位于行星轨道的中心处C离太阳越近的行星运动周期越长D所有行星的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知识点知识点 2 2太阳与行星间的引力太阳与行星间的引力知识点导学:太阳与行星间的引力 F=GMm/r2
23、,方向沿着二者的连线。G 是一个比例系数,与太阳、行星都没有关系。练习练习 3 3:以下关于行星对太阳的引力的说法中正确的选项是AA行星对太阳的引力与太阳对行星的引力是同一性质的力B行星对太阳的引力与太阳的质量成正比,与行星的质量无关C太阳对行星的引力大于行星对太阳的引力D行星对太阳的引力大小与太阳的质量成正比,与行星距太阳的距离成反比练习练习 4 4:苹果落向地球,而不是地球向上运动碰到苹果,发生这个现象的原因是CA由于苹果质量小,对地球的引力小,而地球质量大,对苹果引力大造成的B由于地球对苹果有引力,而苹果对地球没有引力造成的C苹果与地球间的相互作用力是相等的,由于地球质量极大,不可能产生
24、明显加速度D以上说法都不对知识点知识点 3 3万有引力定律万有引力定律知识点导学:内容:自然界中任何两个物体都是相互吸引的,引力的大小跟这两个物体的质量的乘积成正比,跟它们的距离的二次方成反比。公式:如果用 m1 和 m2 表示两个物体的质量,用 r 表示它们的距离,那么万有引力定律可以用下面的公式来表示 F=Gm1m2/r2。对于相距很远因而可以看作质点的物体,公式中的 r 就是指两个质点间的距离;对均匀的球体,可以看成是质量集中于球心上的质点,这是一种等效的简化处理方法。1798 年,英国物理学家卡文迪许,第一次在实验室里比较准确地测出了万有引力常量,G 的数值为 6.6710-11Nm2
25、/kg2。练习练习 5 5:对于万有引力定律的数学表达式:F=Gm1m2/r2,以下说法正确的选项是 CA公式中 G 为引力常数,是人为规定的Br 趋近于零时,万有引力趋近于无穷大Cm1、m2 受到的万有引力总是大小相等的,与 m1、m2 是否相等无关Dm1、m2受到的万有引力总是大小相等方向相反,是一对平衡力练习练习 6 6:关于引力常量 G,以下说法正确的选项是ACA在国际单位制中,G 在数值上等于两个质量都为 1kg 的物体相距 1m 时的相互作用力B牛顿发现万有引力定律时,给出了引力常量的值C引力常量 G 的测出,证明了万有引力的存在DG 是一个没有单位的比例常数,它的数值是人为规定的
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