高中物理必修二一二章知識(shí)點(diǎn)總結(jié)1份

1、曲線運(yùn)動(dòng)知識(shí)點(diǎn)總結(jié)一、曲線運(yùn)動(dòng)1、所有物體的運(yùn)動(dòng)從軌跡的不同可以分為兩大類：直線運(yùn)動(dòng)和曲線運(yùn)動(dòng)。2、曲線運(yùn)動(dòng)的產(chǎn)生條件：合外力方向與速度方向不共線（0，180） 性質(zhì)：變速運(yùn)動(dòng) 3、曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向：某點(diǎn)的瞬時(shí)速度方向就是軌跡上該點(diǎn)的切線方向。 4、曲線運(yùn)動(dòng)一定受到合外力，“拐彎必受力，”合外力方向：指向軌跡的凹側(cè)。 若合外力方向與速度方向夾角為，特點(diǎn)：當(dāng)090，速度增大； 當(dāng)0180，速度增大； 當(dāng)=90，速度大小不變。 5、曲線運(yùn)動(dòng)加速度：與合外力同向，切向加速度改變速度大小；徑向加速度改變速度方向。例題平拋運(yùn)動(dòng)速度增量等時(shí)間內(nèi)等向等大。6、關(guān)于運(yùn)動(dòng)的合成與分解（1）合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)定義：

2、如果物體同時(shí)參與了幾個(gè)運(yùn)動(dòng)，那么物體實(shí)際發(fā)生的運(yùn)動(dòng)就叫做那幾個(gè)運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)。那幾個(gè)運(yùn)動(dòng)叫做這個(gè)實(shí)際運(yùn)動(dòng)的分運(yùn)動(dòng)特征： 等時(shí)性； 獨(dú)立性； 等效性； 同一性分運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)決定合運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)和軌跡（2）運(yùn)動(dòng)的合成與分解的幾種情況：兩個(gè)任意角度的勻速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)為勻速直線運(yùn)動(dòng)。一個(gè)勻速直線運(yùn)動(dòng)和一個(gè)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)為勻變速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)二者共線時(shí)軌跡為直線，不共線時(shí)軌跡為曲線。兩個(gè)勻變速直線運(yùn)動(dòng)合成時(shí)，當(dāng)合速度與合加速度共線時(shí)，合運(yùn)動(dòng)為勻變速直線運(yùn)動(dòng)；當(dāng)合速度與合加速度不共線時(shí)，合運(yùn)動(dòng)為曲線運(yùn)動(dòng)。二、小船過(guò)河問(wèn)題1、渡河時(shí)間最少：無(wú)論船速與水速誰(shuí)大誰(shuí)小，均是船頭與河岸垂直，渡河時(shí)間，合速度方向沿的方

3、向。2、位移最小：若，船頭偏向上游，使得合速度垂直于河岸，船頭偏上上游的角度為，最小位移為。若，則無(wú)論船的航向如何，總是被水沖向下游，則當(dāng)船速與合速度垂直時(shí)渡河位移最小，船頭偏向上游的角度為，過(guò)河最小位移為。 三、拋體運(yùn)動(dòng)1、平拋運(yùn)動(dòng)定義：將物體以一定的初速度沿水平方向拋出，且物體只在重力作用下（不計(jì)空氣阻力）所做的運(yùn)動(dòng)，叫做平拋運(yùn)動(dòng)。平拋運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)是勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，加速度為g。類平拋：物體受恒力作用，且初速度與恒力垂直，物體做類平拋運(yùn)動(dòng)。2、平拋運(yùn)動(dòng)可分解為水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)和豎直方向的初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)（自由落體）。 水平方向（x） 豎直方向（y）速度 合速度： 位移 合位移：

4、 3、重要結(jié)論：時(shí)間的三種求法： ，在空中飛行時(shí)間由高度決定。，落地速度與和h有關(guān)。，末速度偏角為位移偏角正切值的2倍， 的反向延長(zhǎng)線平分水平位移。4、斜拋運(yùn)動(dòng)定義：將物體以一定的初速度沿與水平方向成一定角度拋出，且物體只在重力作用下（不計(jì)空氣阻力）所做的運(yùn)動(dòng)，叫做斜拋運(yùn)動(dòng)。它的受力情況與平拋完全相同，即在水平方向上不受力，加速度為0；在豎直方向上只受重力，加速度為g。 速度： 位移： 時(shí)間： 水平射程： 當(dāng)時(shí)，x最大。四、圓周運(yùn)動(dòng)1、基本物理量的描述 線速度大小：v=L/t 單位m/s 勻速圓周運(yùn)動(dòng)： 角速度大?。?/t 單位rad/s 勻速圓周運(yùn)動(dòng)：周期T： 物體運(yùn)動(dòng)一周需要的時(shí)間 。 單

5、位：s。 頻率f： 物體1秒鐘的時(shí)間內(nèi)沿圓周繞圓心繞過(guò)的圈數(shù)。 單位：Hz 轉(zhuǎn)速n：物體1分鐘的時(shí)間內(nèi)沿圓周繞圓心繞過(guò)的圈數(shù)。 單位：r/s或r/min 說(shuō)明：弧度；角速度；轉(zhuǎn)速 ，當(dāng)轉(zhuǎn)速為時(shí)，2、兩種傳動(dòng)方式的討論傳動(dòng)類型圖示說(shuō)明結(jié)論共軸傳動(dòng)如圖所示，A點(diǎn)和B點(diǎn)雖在同軸的一個(gè)“圓盤”上，但是兩點(diǎn)到軸(圓心)的距離不同， 當(dāng)“圓盤”轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，A點(diǎn)和B點(diǎn)沿著不同半徑的圓周運(yùn)動(dòng). 它們的半徑分別為r和R，且rR皮帶(鏈條)傳動(dòng)如圖所示， A點(diǎn)和B點(diǎn)分別是兩個(gè)輪子邊緣上的點(diǎn)， 兩個(gè)輪子用皮帶連接起來(lái)， 并且皮帶不打滑。，3、向心加速度（1）定義：做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，加速度指向圓心。 （2）物理意義：

6、線速度方向改變的快慢。 （3）方向：沿半徑方向，指向圓心。 （4）大小： （5）性質(zhì)：勻速圓周運(yùn)動(dòng)是一個(gè)加速度大小不變、方向時(shí)刻變化的變加速曲線運(yùn)動(dòng)。4、向心力(1) 定義：做圓周運(yùn)動(dòng)的物體所受到的沿著半徑指向圓心的合力，叫做向心力。(2) 大?。?（3）方向：指向圓心。特點(diǎn)：是效果力，不是性質(zhì)力。向心力是做圓周運(yùn)動(dòng)的物體受到的沿著半徑指向圓心的力，它可以由某一個(gè)力單獨(dú)承擔(dān)，也可以是幾個(gè)力的合力，還可以是物體受到的合外力在沿半徑指向圓心方向上的分量。作用效果只是改變物體速度的方向，而不改變速度的大小。性質(zhì)力：重力、彈力、摩擦力（拉力，壓力，支持力）、電場(chǎng)力、磁場(chǎng)力（安培力，洛倫茲力）效果力：動(dòng)

7、力、阻力、下滑力、向心力(4) 性質(zhì)：變加速運(yùn)動(dòng)。(5)勻速圓周運(yùn)動(dòng)：周期、頻率、角速度大小不變；向心力，向心加速度、速度大小不變，方向時(shí)刻改變。五、生活中實(shí)際問(wèn)題1、火車彎道轉(zhuǎn)彎問(wèn)題（1）受力分析：當(dāng)外軌比內(nèi)軌高時(shí)，鐵軌對(duì)火車的支持力不再是豎直向上，和重力的合力可以提供向心力，可以減輕軌和輪緣的擠壓。最佳情況是向心力恰好由支持力和重力的合力提供，鐵軌的內(nèi)、外軌均不受到側(cè)向擠壓的力。如圖所示火車受到的支持力和重力的合力的水平指向圓心，成為使火車拐彎的向心力，（2）向心力為： 火車轉(zhuǎn)彎時(shí)的規(guī)定速度為： （3）討論：當(dāng)火車實(shí)際速度為v時(shí)，可有三種可能：時(shí)，外軌向內(nèi)擠壓輪緣，提供側(cè)壓力。時(shí)，內(nèi)外軌均

8、無(wú)側(cè)壓力，車輪擠壓磨損最小。， 內(nèi)軌向外擠壓輪緣，提供側(cè)壓力。2、拱形橋（1）汽車過(guò)拱橋時(shí)，牛二定律： 結(jié)論： A汽車對(duì)橋面的壓力小于汽車的重力，屬于失重狀態(tài)。 B汽車行駛的速度越大，汽車對(duì)橋面的壓力越小。當(dāng)速度不斷增大的時(shí)候，壓力會(huì)不斷減小，當(dāng)達(dá)到某一速度時(shí)，汽車對(duì)橋面完全沒(méi)有壓力，汽車“飄離”橋面。汽車以大于或等于臨界的速度駛過(guò)拱形橋的最高點(diǎn)時(shí)，汽車與橋面的相互作用力為零，汽車只受重力，又具有水平方向的速度的，因此過(guò)最高點(diǎn)后汽車將做平拋運(yùn)動(dòng)。（2）汽車過(guò)凹橋時(shí)，牛二定律: 結(jié)論：A.汽車對(duì)橋面的壓力大于汽車的重力，屬于超重狀態(tài)。B.汽車行駛的速度越大，汽車對(duì)橋面的壓力越大。當(dāng)速度不斷增大的

9、時(shí)候，壓力會(huì)不斷增大。3、航天器中的失重現(xiàn)象航天器中的人和物隨航天器一起做圓周運(yùn)動(dòng)，其向心力也是由重力提供的，此時(shí)重力完全用來(lái)提供向心力，不對(duì)其他物體產(chǎn)生壓力，即里面的人和物出于完全失重狀態(tài)。4、離心運(yùn)動(dòng)（1）定義：做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，在所受合力突然消失或者不足以提供圓周運(yùn)動(dòng)所需的向心力情況下，就做逐漸遠(yuǎn)離圓心的運(yùn)動(dòng)，這種運(yùn)動(dòng)叫做離心運(yùn)動(dòng)。（2）本質(zhì)：離心現(xiàn)象是物體慣性的表現(xiàn)。（3）應(yīng)用：洗衣機(jī)甩干桶，火車脫軌，棉花糖制作。（4）離心； 向心。5、臨界問(wèn)題1如圖所示細(xì)繩系著的小球或在圓軌道內(nèi)側(cè)運(yùn)動(dòng)的小球，當(dāng)它們通過(guò)最高點(diǎn)時(shí)：（1）時(shí)，物體沒(méi)有達(dá)到軌道最高點(diǎn)便發(fā)生斜拋，離開(kāi)了軌道。 (2) 時(shí)

10、，物體恰好通過(guò)軌道最高點(diǎn)，繩或軌道與物體間無(wú)作用力。(3) 時(shí)，繩或軌道對(duì)物體產(chǎn)生向下的作用力。2在輕桿或管的約束下的圓周運(yùn)動(dòng)：桿和管對(duì)物體能產(chǎn)生拉力，也能產(chǎn)生支持力。當(dāng)物體通過(guò)最高點(diǎn)時(shí)：(1)當(dāng)時(shí)，桿中表現(xiàn)為支持力。（物體到達(dá)最高點(diǎn)的速度為0。）（2）當(dāng)時(shí)，桿或軌道產(chǎn)生對(duì)物體向上的支持力。（3）當(dāng)時(shí)，N0，桿或軌道對(duì)物體無(wú)作用力。(4)當(dāng)時(shí)，桿或軌道對(duì)物體有壓力。 一. 萬(wàn)有引力定律：內(nèi)容：自然界中任何兩個(gè)物體都相互吸引，引力的大小與物體的質(zhì)量和的乘積成正比，與它們之間的距離r的二次方成反比。即：其中G=6. 671011Nm2/kg2 適用條件（）可看成質(zhì)點(diǎn)的兩物體間，r為兩個(gè)物體質(zhì)心間的

11、距離。（）質(zhì)量分布均勻的兩球體間，r為兩個(gè)球體球心間的距離。運(yùn)用（1）萬(wàn)有引力與重力的關(guān)系：重力是萬(wàn)有引力的一個(gè)分力，一般情況下，可認(rèn)為重力和萬(wàn)有引力相等。忽略地球自轉(zhuǎn)可得： 二. 重力和地球的萬(wàn)有引力：1. 地球?qū)ζ浔砻嫖矬w的萬(wàn)有引力產(chǎn)生兩個(gè)效果：（1）物體隨地球自轉(zhuǎn)的向心力：F向=mR（2/T0）2，很小。由于緯度的變化，物體做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力不斷變化，因而表面物體的重力隨緯度的變化而變化。（2）重力約等于萬(wàn)有引力：在赤道處：，所以，因地球自轉(zhuǎn)角速度很小，所以。地球表面的物體所受到的向心力f的大小不超過(guò)重力的0. 35%，因此在計(jì)算中可以認(rèn)為萬(wàn)有引力和重力大小相等。如果有些星球的自轉(zhuǎn)角速度

12、非常大，那么萬(wàn)有引力的向心力分力就會(huì)很大，重力就相應(yīng)減小，就不能再認(rèn)為重力等于萬(wàn)有引力了。如果星球自轉(zhuǎn)速度相當(dāng)大，使得在它赤道上的物體所受的萬(wàn)有引力恰好等于該物體隨星球自轉(zhuǎn)所需要的向心力，那么這個(gè)星球就處于自行崩潰的臨界狀態(tài)了。在地球的同一緯度處，g隨物體離地面高度的增大而減小，即。強(qiáng)調(diào)：g=GM/R2不僅適用于地球表面，還適用于其它星球表面。2. 繞地球運(yùn)動(dòng)的物體所受地球的萬(wàn)有引力充當(dāng)圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，萬(wàn)有引力、向心力、重力三力合一。即：GMm/R2=ma向=mgg=a向=GM/R2三. 天體運(yùn)動(dòng)：1. 開(kāi)普勒行星運(yùn)動(dòng)規(guī)律：（1）所有的行星圍繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的軌道都是橢圓，太陽(yáng)處在所有橢圓的一個(gè)焦

13、點(diǎn)上。（2）對(duì)每一個(gè)行星而言，太陽(yáng)行星的連線在相同時(shí)間內(nèi)掃過(guò)的面積相等。（3）所有行星的軌道的半長(zhǎng)軸的三次方跟公轉(zhuǎn)周期的二次方的比值都相等。其表達(dá)式為：，其中R是橢圓軌道的半長(zhǎng)軸，T是行星繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)的周期，其中k是只與中心天體的質(zhì)量有關(guān)，與做圓周運(yùn)動(dòng)的天體的質(zhì)量無(wú)關(guān)。2. 基本問(wèn)題是研究星體（包括人造星體）在萬(wàn)有引力作用下做勻速圓周運(yùn)動(dòng)?；痉椒ǎ簩⑻祗w運(yùn)動(dòng)理想化為勻速圓周運(yùn)動(dòng)，所需的向心力由萬(wàn)有引力提供。即：GMm/r2=mv2/r=mr2=mr（2/T）2=mr（2f）23. 繞行中心星體的運(yùn)動(dòng)的快慢與繞行半徑的關(guān)系：（1）由GMm/r2=mv2/r得v=，r越大，v越小。（2）由GMm/

14、r2=mr2得，r越大，越小。（3）由GMm/r2=mr（2/T）2得，r越大，T越大。在地表附近，可以認(rèn)為T=83. 7h。4. 中心天體質(zhì)量M和密度的估算：測(cè)量衛(wèi)星繞天體勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑r和周期T，由GMm/r2=mr（2/T）2得M=42r3/GT2再測(cè)量天體的半徑，得到=M/V=M/（R3）=42r3/（GT2R3）=3r3/（GT2R3）若衛(wèi)星繞天體表面圓周運(yùn)動(dòng)，則：=3/（GT2）5計(jì)算重力加速度地球表面附近（hR） 方法：萬(wàn)有引力重力 地球上空距離地心r=R+h處 方法： 在質(zhì)量為M，半徑為R的任意天體表面的重力加速度 方法： 6. 雙星：宇宙中往往會(huì)有相距較近，質(zhì)量可以相比的

15、兩顆星球，它們離其它星球都較遠(yuǎn)，因此其它星球?qū)λ鼈兊娜f(wàn)有引力可以忽略不計(jì)。在這種情況下，它們將各自圍繞它們連線上的某一固定點(diǎn)做同周期的勻速圓周運(yùn)動(dòng)。這種結(jié)構(gòu)叫做雙星。（1）由于雙星和該固定點(diǎn)總保持三點(diǎn)共線，所以在相同時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)過(guò)的角度必相等，即雙星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的角速度必相等，因此周期也必然相同。（2）由于每顆星的向心力都是由雙星間相互作用的萬(wàn)有引力提供的，因此大小必然相等，由F=mr2可得，得，即固定點(diǎn)離質(zhì)量大的星較近。 (3)公式：2、兩顆星的周期及角速度都相同，即：T1=T2，1=2；3、兩顆星的半徑與它們之間距離關(guān)系為：r1+r2=L。注意：萬(wàn)有引力定律表達(dá)式中的r表示雙星間的距離，按題

16、意應(yīng)該是L，而向心力表達(dá)式中的r表示它們各自做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑，在本題中為r1、r2，千萬(wàn)不可混淆。當(dāng)我們只研究地球和太陽(yáng)系統(tǒng)或地球和月亮系統(tǒng)時(shí)（其他星體對(duì)它們的萬(wàn)有引力相比而言都可以忽略不計(jì)），其實(shí)也是一個(gè)雙星系統(tǒng)，只是中心星球的質(zhì)量遠(yuǎn)大于環(huán)繞星球的質(zhì)量，因此固定點(diǎn)幾乎就在中心星球的球心?？梢哉J(rèn)為它是固定不動(dòng)的。7 人造地球衛(wèi)星：（1）近地衛(wèi)星：近地衛(wèi)星的軌道半徑r可以近似地認(rèn)為等于地球半徑R，又因?yàn)榈孛娓浇杂?。它們分別是繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的人造衛(wèi)星的最大線速度和最小周期。（2）地球同步衛(wèi)星：（通訊衛(wèi)星） （1）運(yùn)動(dòng)周期與地球自轉(zhuǎn)周期相同，且T=24h；（2）運(yùn)轉(zhuǎn)角速度等于地球自轉(zhuǎn)的角

17、速度，周期等于地球自轉(zhuǎn)的周期；（3）同步衛(wèi)星高度不變，運(yùn)行速率不變（因?yàn)門不變）；（4）同步衛(wèi)星的軌道平面必須與赤道平面平行，在赤道正上方。對(duì)同步衛(wèi)星：運(yùn)動(dòng)規(guī)律： 分析：繞地球旋轉(zhuǎn)的衛(wèi)星所需的向心力由地球的萬(wàn)有引力提供，因?yàn)槲矬w所受的引力指向地心，因而所有的地球衛(wèi)星的軌道平面一定過(guò)地心；而地球同步衛(wèi)星相對(duì)地表靜止，必隨地球自轉(zhuǎn)，所以同步衛(wèi)星的軌道平面一定過(guò)地心且垂直地軸過(guò)赤道的平面。推導(dǎo)：由同步衛(wèi)星T=24h，而GMm/r2=mr(2/T)2r=4. 2104km （3）三種宇宙速度：第一宇宙速度（環(huán)繞速度）：人造地球衛(wèi)星最小的發(fā)射速度，等于物體近地圓運(yùn)動(dòng)的運(yùn)行速度。推導(dǎo)：由GMm/R2=mv

18、12/R或mg=mv12/R得v1= =7. 9km/s第二宇宙速度（脫離速度）：物體掙脫地球引力束縛的最小發(fā)射速度。v2=11. 2km/s第三宇宙速度（逃逸速度）：物體掙脫太陽(yáng)引力束縛的最小發(fā)射速度。v3=16. 7km/s8. 人造衛(wèi)星的運(yùn)行規(guī)律9. 常用結(jié)論：（1）天上”：萬(wàn)有引力提供向心力 （2）“地上”：萬(wàn)有引力近似等于重力 10.環(huán)繞（運(yùn)行）速度與發(fā)射速度的區(qū)別：三種宇宙速度都是發(fā)射速度，環(huán)繞速度是指衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)的線速度大小；軌道越高，環(huán)繞速度越小，所需的發(fā)射速度越大，所以第一宇宙速度時(shí)指最大環(huán)繞速度，B最小發(fā)射速度。11. 衛(wèi)星變軌問(wèn)題 人造衛(wèi)星發(fā)射過(guò)程要經(jīng)過(guò)多次變軌，如圖所示，我們從以下幾個(gè)方面討論：一、變軌原理及過(guò)程1、為