人教版高一物理必修二知識點總結(jié)

人教版高一物理必修二知識點總結(jié)曲線運動曲線運動是指質(zhì)點所受合外力的方向（或加速度方向）跟它的速度方向不在同一直線上的運動。根據(jù)受力情況的不同，曲線運動分為勻變速曲線運動和變加速曲線運動。勻變速曲線運動是指做曲線運動的物體受的是恒力，即加速度大小、方向都不變的曲線運動，如平拋運動；變加速曲線運動是指做曲線運動的物體所受的是變力，加速度改變，如勻速圓周運動。曲線運動的速度方向不斷變化，因此曲線運動一定是變速運動。曲線運動軌跡上某點的切線方向表示該點的速度方向。曲線運動的軌跡向合力所指一方彎曲，合力指向軌跡的凹側(cè)。當(dāng)物體受到的合外力的方向與速度方向的夾角為銳角時，物體做曲線運動速率將增大；當(dāng)物體受到的合外力的方向與速度方向的夾角為鈍角時，物體做曲線運動的速率將減??；當(dāng)物體受到的合外力的方向與速度方向的夾角為90度時，物體做曲線運動速率將不變。運動的合成與分解運動的合成和分解是指位移、速度、加速度三個物理量的合成和分解。運動的合成和分解有等時性、等效性、獨立性、矢量性和相關(guān)性等關(guān)系。等時性指合運動所需時間和對應(yīng)的每個分運動所需時間相等；等效性指合運動的效果和各分運動的整體效果是相同的，合運動和分運動是等效替代關(guān)系，不能并存；獨立性指每個分運動都是獨立的，不受其他運動的影響；矢量性指加速度、速度、位移都是矢量，其合成和分解遵循平行四邊形定則；相關(guān)性指合運動的性質(zhì)是由分運動性質(zhì)決定的。從已知的分運動來求合運動，叫做運動的合成；求已知運動的分運動，叫運動的分解。物體的實際運動是合運動，速度、時間、位移、加速度要一一對應(yīng)。如果分運動都在同一條直線上，需選取正方向，與正方向相同的量取正，相反的量取負，矢量運算簡化為代數(shù)運算。如果分運動互成角度，運動合成要遵循平行四邊形定則。小船渡河問題小船渡河問題是指一條寬度為L的河流，水流速度為Vs，船在靜水中的速度為Vc。要求在最短時間或最短位移內(nèi)從河岸的一側(cè)渡到另一側(cè)。為了使渡河時間最短，船頭應(yīng)斜向上游與河岸成90度，這時船速在垂直于河岸方向的速度分量V1=Vcsinθ，渡河所需時間為t=L/V1，即tmin=Vc/sinθ（與水速的大小無關(guān)）。為了使渡河位移最短，在船速方向上，船速應(yīng)等于水速，即Vc=Vs，船頭應(yīng)斜向上游與河岸成θ=0度，這時渡河位移最短，smin=L。船只渡河時，船頭應(yīng)該指向河的上游，并與河岸成一定的角度θ=arccos(Vs/Vc)。當(dāng)船速Vc大于水流速度Vs時，以水流速度Vs的矢尖為圓心，以船速Vc為半徑畫圓，當(dāng)船速與圓相切時，α角最大，船速Vc=水流速度Vs*cosθ，船頭與河岸的夾角為θ=arccos(Vc/Vs)。船只渡河的最小位移為s=L*cosθ*Vc，船漂的最短距離為xmin=(Vs-Vc*cosθ)*s*L，渡河時間為t=sinθ*(s/Vs+L/Vc)。一根輕繩的速度、位移和加速度大小處處相等，繩（桿）端點速度分解為沿繩的速度和垂直繩的速度。例如，vA*cosα=vB*cosβ。平拋運動是將物體沿水平方向拋出，在重力作用下的運動。它只受重力影響，且初速度與重力垂直。平拋運動可以分解為水平方向的勻速直線運動和豎直方向的自由落體運動。水平方向的速度為vx=vo*t，豎直方向的速度為vy=gt。其合速度v=√(v^2x+v^2y)，合速度與水平方向的夾角為θ=tan^-1(vy/vx)。合位移s=√(x^2+y^2)，合位移與水平方向的夾角為α=tan^-1(y/x)。平拋運動的運動時間只與高度有關(guān)，與初速度無關(guān)。當(dāng)物體所受的合外力恒定且與初速度垂直時，做類平拋運動。處理方式和平拋運動處理方式一樣。圓周運動的物理量包括線速度和角速度。線速度描述質(zhì)點沿切線方向運動的快慢，角速度描述質(zhì)點繞圓心轉(zhuǎn)動的快慢。周期是做圓周運動物體一周所用的時間。轉(zhuǎn)速（n）是指單位時間內(nèi)做圓周運動的物體繞圓心轉(zhuǎn)過的圈數(shù)，通常用r/s或r/min表示。與之相關(guān)的物理量有線速度（v）、角速度（ω）、周期（T）等。其中，角速度ω與轉(zhuǎn)速n的關(guān)系為ω=2πn，線速度v與轉(zhuǎn)速n的關(guān)系為v=2πnr/T。向心力是一種只改變線速度方向、不改變速度大小的力，其作用是產(chǎn)生向心加速度。向心力大小為F=m(v^2/r)，方向始終指向圓心，但隨著物體位置的變化而不斷變化。需要注意的是，向心力并非某種特定性質(zhì)的力，而是按其效果命名的力，可以由單個力或多個力的合力提供。向心加速度描述了線速度方向改變的快慢，其大小為a=v^2/r，方向始終指向圓心。勻速圓周運動的特點是線速度大小恒定，角速度、周期和頻率都是恒定不變的，向心加速度和向心力的大小也都是恒定不變的。勻速圓周運動是速度大小不變、速度方向時刻改變、加速度大小不變、方向時刻改變的變加速曲線運動。關(guān)于向心運動和離心運動，當(dāng)提供的向心力等于所需要的向心力時，物體做勻速圓周運動；當(dāng)提供的向心力大于所需要的向心力時，物體做向心運動；當(dāng)提供的向心力小于所需要的向心力時，物體做離心運動。在同軸轉(zhuǎn)動的物體中，各點角速度ω相等，而線速度v=ωr與半徑r成正比；在鏈條傳動、齒輪傳動、皮帶傳動（不打滑）中，兩輪邊緣的各點線速度大小相等，而角速度ω=v/r與半徑r成反比?；疖囖D(zhuǎn)彎時，向心力完全由重力和支持力提供，其大小為mgtanα/r，其中α為車輪與鐵軌的夾角。豎直面內(nèi)圓周運動中，如果沒有支撐物，物體做圓周運動的速率時刻在改變，物體在最高點處的速率最小，在最低點處的速率最大。下的大小與物體的質(zhì)量成正比，與距離的平方成反比，表達式為Fg=mg，其中g(shù)為重力加速度，約為9.8m/s2。萬有引力和重力都是基礎(chǔ)力，是物理學(xué)研究的重要內(nèi)容。最低點和最高點的運動在沒有支撐物的情況下，物體在最低點和最高點處所受的彈力分別為mg-F和F+mg，其中m為物體質(zhì)量，g為重力加速度，F(xiàn)為彈力的大小，R為圓弧半徑，v為物體在該點的速度。當(dāng)物體通過最高點時，臨界條件為mg=Rv2，當(dāng)v≥gR時，物體通過最高點，彈力指向圓心；當(dāng)v<gR時，物體受到的彈力指向圓心；當(dāng)v=gR時，物體受到的彈力為零。在有支撐物的情況下，物體的運動方式有所不同。例如，當(dāng)物體在圓雙軌運動時，彈力既能指向圓心又能背離圓心，物體在最低點所受的彈力為mg-F，而在最高點所受的彈力為F+mg。當(dāng)物體在圓弧上運動時，彈力只能背離圓心，物體在最低點所受的彈力為mg-F，而在最高點所受的彈力為F+mg。當(dāng)物體通過拱橋時，彈力只能背離圓心，物體在最低點所受的力為mg-FN，而在最高點所受的力為mg+FN-mv2/r，其中FN為支撐力。當(dāng)物體通過凹路時，彈力只能指向圓心，物體在最低點所受的力為FN+mg，而在最高點所受的力為FN-mg。地心說和日心說在古代，人們普遍認為地球是宇宙的中心，其他星球圍繞地球做勻速圓周運動。后來，波蘭科學(xué)家哥白尼提出了日心說，認為太陽是宇宙的中心，其他行星圍繞太陽做勻速圓周運動。德國科學(xué)家開普勒在研究天文學(xué)家第谷的資料時，得出了開普勒三定律。這些定律包括：所有行星的軌道都是橢圓，太陽處于橢圓的一個焦點上；任何一個行星與太陽的連線在相等的時間內(nèi)掃過的面積相等；所有行星的軌道的半長軸的三次方跟公轉(zhuǎn)周期的二次方的比值都相等。萬有引力定律萬有引力定律是自然界任何兩個物體之間相互作用的引力，其大小與兩物體質(zhì)量的乘積成正比，與它們距離的平方成反比。該定律的表達式為F=G(m1m2/r2)，其中G為引力常量，約為6.67×10^-11N·m2/kg2。該定律適用于質(zhì)點間的相互作用，當(dāng)兩個物體間的距離遠大于物體本身的大小時，物體可視為質(zhì)點。在牛頓第三定律的基礎(chǔ)上，萬有引力遵守相互作用的法則，即它們之間的引力總是大小相等、方向相反。萬有引力和重力都是基礎(chǔ)力，是物理學(xué)研究的重要內(nèi)容。物體在地球自轉(zhuǎn)的影響下，其向心力會隨著維度的增大而減小，重力加速度g也會隨著維度的變大而變大。公式為mg=GMm/(R+h)2。另外，物體的重力也會隨著高度的變高而減小，公式為gR2=GM/(2R)。使用萬有引力定律可以分析天體的運動?；痉椒ㄊ菍⑻祗w運動近似看作勻速圓周運動，然后萬有引力提供向心力。通過測量環(huán)繞星體運轉(zhuǎn)的衛(wèi)星的半徑和周期，可以計算出中心天體的質(zhì)量和密度。人造衛(wèi)星的繞行速度、角速度、周期與半徑之間存在一定的關(guān)系。軌道半徑越大，繞行速度、角速度越小，繞行加速度、周期越大。三種宇宙速度分別是第一宇宙速度、第二宇宙速度和第三宇宙速度，它們分別是人造地球衛(wèi)星的最小發(fā)射速度、物體掙脫地球的引力束縛需要的最小發(fā)射速度和物體掙脫太陽的引力束縛需要的最小發(fā)射速度。近地衛(wèi)星的軌道半徑可以近似地認為等于地球半徑，線速度大小為v。問題文章中沒有明顯的格式錯誤和需要刪除的段落。1.近地衛(wèi)星的周期為84分鐘，是人造衛(wèi)星中周期最小的。地球同步衛(wèi)星是指相對于地面靜止的人造衛(wèi)星，只能定點在赤道正上方，角速度、周期與地球自轉(zhuǎn)的角速度、周期相同，距地面高度一定。2.雙星問題中，兩顆星角速度、周期相等，向心力均由兩者間萬有引力提供。其中的r指的是兩個物體間的距離，對于橢圓軌道指的是曲率半徑，對于圓軌道指的是圓半徑。3.衛(wèi)星的超重和失重：在發(fā)射階段尚未進入預(yù)定軌道的加速階段，衛(wèi)星內(nèi)的所有物體處于超重狀態(tài)，衛(wèi)星與物體具有相同的加速度；衛(wèi)星進入軌道后正常運轉(zhuǎn)時，衛(wèi)星與物體處于完全失重狀態(tài)。4.功等于力和沿該力方向上的位移的乘積。做功的兩個必要因素是力和物體在力的方向上的位移。公式為W=FScosθ，適用恒力做功求解。功是過程量，是力對空間的積累效應(yīng)，和位移、時間相對應(yīng)。求功必須指明是“哪個力”“在哪個過程中”做的功。功是標(biāo)量，沒有方向，但有正負。正功表示動力做功，負功表示阻力做功，功的正負表示能的轉(zhuǎn)移方向。：汽車發(fā)動機輸出的功率是恒定的，因此加速度會隨著速度的增加而逐漸減小。②以恒定加速度啟動：汽車希望在最短時間內(nèi)達到一定的速度，因此需要以恒定的加速度啟動，此時發(fā)動機輸出的功率會隨著速度的增加而逐漸增加?？傊?，功率是描述做功快慢的物理量，可以用功率公式P=Fvcosθ來計算，單位為瓦或千瓦。額定功率是機器長時間正常運行時的最大輸出功率。在汽車啟動問題中，可以選擇以恒定功率啟動或以恒定加速度啟動。根據(jù)公式P=Fv和F-f=ma，當(dāng)功率P恒定時，隨著速度v的增加，力F必然會減小，加速度a也會減小，汽車會進行加速度逐漸減小的加速運動，直到力F等于摩擦力f，加速度a等于零，此時速度v達到最大值vm=P/m。因此，恒定功率的加速度不是勻加速度。在這種加速過程中，發(fā)動機做的功只能用W=Pt計算，而不能用W=Fs計算（因為力F是變化的）。有兩種加速過程可以考慮：①在恒定加速度下啟動；②在功率恒定的情況下加速。對于第一種情況，由公式P=Fv和F-f=ma可知，由于力F恒定，加速度a也恒定，汽車進行勻加速運動。隨著速度v的增加，功率P也會不斷增加，直到功率達到額定功率Pm，此時勻加速運動結(jié)束，速度達到最大值vm=P/m，發(fā)動機做的功只能用W=F?s計算，而不能用W=P?t計算（因為功率P是變化的）。隨著速度繼續(xù)增加，力F必然會減小，加速度a也會減小，汽車會進行加速度逐漸減小的加速運動，直到力F等于摩擦力f，加速度a等于零，此時速度v達到最大值vm=P/m。關(guān)于動能，物體由于運動而具有的能量稱為動能，其表達式為Ek=1/2mv2。動能是一個狀態(tài)量，與物體的運動狀態(tài)對應(yīng)。它是一個標(biāo)量，只有大小沒有方向，而且總是大于等于零，不會出現(xiàn)負值。動能的大小與參照物的選取密切相關(guān)，一般選地面為參考系。重力勢能是物體由于受到重力作用而具有的與其相對位置有關(guān)的能量，其表達式為Ep=mgh（h是重心相對于零勢能面的高度）。需要選取零勢能面，一般選大地或整個過程的最低點為零勢能面。重力勢能的正負和大小是相對于零勢能面的，物體高于零勢能面時，重力勢能為正值，低于零勢能面時，重力勢能為負值。重力做功與路徑無關(guān)，與初末位置的高度差有關(guān)。重力做正功時，重力勢能減小，重力做負功時，重力勢能增大，重力做的功等于重力勢能變化量的負值，即WG=-ΔEp=Ep1-Ep2。彈性勢能是發(fā)生形變的物體在恢復(fù)原狀時能夠?qū)ν庾龉Φ哪芰?，與物體形變和材料有關(guān)。彈簧的彈性勢能大小與形變量和勁度系數(shù)有關(guān)。當(dāng)彈簧的形變量越大，勁度系數(shù)越大，彈簧的彈性勢能也就越大。彈性勢能一般取形變量x=0處為零勢能點。彈性勢能屬于系統(tǒng)所有，即由彈簧各部分組成的系統(tǒng)所共有，而與外界物體無關(guān)。彈力做功特點是彈力做功與路徑無關(guān)。當(dāng)彈力做正功時，彈性勢能減小，彈力做負功時，彈性勢能增大。彈力做的功等于彈性勢能變化量的負值，即W彈=-ΔEp。動能定理指出，所有外力對物體做的總功等于物體動能的變化量。動能定理適用于單個物體，對于物體系統(tǒng)尤其是具有相對運動的物體系統(tǒng)，不能盲目地應(yīng)用動能定理，因為系統(tǒng)內(nèi)所有內(nèi)力做的總功不一定是零。動能定理的表達式是在物體受恒力作用且做直線運動的情況下得出的，但動能定理適用于恒力、變力，適用于直線運動和曲線運動，適用于瞬間過程和時間長的過程。對動能定理中的位移與速度必須相對同一參照系，以地面為參考系。動能定理用來求初末速度、初末動能、合力、分力、功、合位移、分位移，但是除機車恒定功率啟動情況一般不用動能定理求時間和加速度。機械能守恒定律指出，在只有重力（和系統(tǒng)內(nèi)彈力）做功的情況下，物體的動能和勢能發(fā)生相互轉(zhuǎn)化，但機械能的總量保持不變。對某