高一物理必修2总复习课件

此我们把此过程分成无限多
个小段，如图1所示，各分点 离地心的距离分别为r1、 r2、…、rn等。
做 功 例1 将质量为m的物体由离地心2R处移到地面，R为地 专 球半径，已知地球质量为M，万有引力恒量为G，求 题 在此过程中万有引力对物体做的功。 1 ： 变 力 则在第k到第k+1个分点间万 做 有引力对物体做的功为。 功
0
W=0 W＞0 W＜0
表示力F对 物体不做功
表示力F对 物体做正功 表示力F对 物体做负功
COSα＞0
π/2＜α≤π
COSα＜0
做 功 功的计算公式只适用于恒力做功，而我们常常遇到的是变 专 力做功的问题。笔者将变力做功问题进行适当的转化，成 题 为变力的微元法 、等值法、平均值法、能量转化法做 1 功以及通过量度值求功的问题。 ： 变 力 一、微元法 做 功 求变力做功通常是采用微元法，即：将运动过程无限分小，
a b
c d
如图一辆质量为500kg的汽车静止在一座半径为50m的 圆弧形拱桥顶部．（取g＝10m/s2） （1）此时汽车对圆弧形拱桥的压力是多大？
（2）汽车以多大速度通过拱 桥的顶部时，汽车对圆弧形拱 桥的压力恰好为零？
离 心 运 动 与 向 心 运 动
离心运动：0 ≤F合＜Fn
匀速圆周运动：F合= Fn
1 Mm Mm 1 rk rk 1 GMm Wk G 2 rk rk 1 G rk rk 1 r r rk k k 1
做 功 例1 将质量为m的物体由离地心2R处移到地面，R为地 专 球半径，已知地球质量为M，万有引力恒量为G，求 题 在此过程中万有引力对物体做的功。 1 ： 变 整个过程中万有引力做的功 力 为。 做 功 W W1 W2 Wn
l
α
A
x
P (x,y)
决定平抛运动在空中的 飞行时间与水平位移的 因素分别是什么？
B
α
vx = v0
y
vy
v
位移 速度
水平方向 竖直方向
x = v0 t 1 y = 2 g t2
vx = v0 vy＝gt
1、决定平抛物体在空中运动时间的因素是（ A．初速度 B．抛出时物体的高度 C．抛出时物体的高度和初速度 D．以上说法都不正确
功 率
功率的定义式： P=
W
t
功率的另一表达式：
P Fv cos
瞬时速度：瞬时功率
※ F：所指的力
※ v：物体的运动速度 平均速度：平均功率 ※
：F、 v的夹角，若F、v同向，则有：
P=Fv
汽车启动问题
（1）汽车以额定功率起动
Ff一定
P一定,P=F v
F -Ff=ma 当a=0,v达 到最大值vm
转盘
F合 O' mg
火车 F N 转弯
F静 F合
R O O
θ
FN mg
mg
θ
滚 r 筒
几 种 常 见 的 圆 周 运 动
v
FN
mg
2 v mg－FNO ＝m R 2 v FN－mgO ＝m R
FN
v
mg
当堂练习
1.一辆卡车在丘陵地匀速行驶,地形如图所示,由于轮 胎太旧,途中爆胎,爆胎可能性最大的地段应是( D ) A. a处 B. b处 C. c处 D. d处
做 功 专 题 3 ： 重 力 对 液 体 做 功
一、重力对液体做功（85）
由于液体的流动性，所以应用补充法来处理 问题，注意的问题是，找到变化液体的质量 m，初末态的重心变化的高度h！
做 功 专 题 4 ： 弹 簧 链 接 问 题
一、弹簧链接问题（86）
分清，物体位移变化 x1，弹簧的长度变化x， 弹簧的自由端的移动的位移 l！的关系为 x1+x=l
人造地球卫星和宇宙速度
同步卫星是指相对于地面不动的人造地球卫星 ( ) A．它可以在地面上任一点的正上方，且离地心的 距离可按需要选择不同值 B．它可以在地面上任一点的正上方，但离地心的 距离是一定的 C．它只能在赤道的正上方，但离地心的距离可按 需要选择不同值 D．它只能在赤道的正上方，且离地心的距离是一 定的
例3.
人在A点拉着绳通过光滑的定滑轮，吊起质量m＝
50kg的物体，如图2所示，开始绳与水平方向的夹角为， 当人匀速地提起物体由A点沿水平方向运动而到达B点，
此时绳与水平方向成角，求人对绳的拉力所做的功。
做 功 专 题 1 ： 变 力 做 功
三、平均值法 如果做功的力是变力，其方向不变，而大小随 位移线性变化，则可用力的平均值等效代入功 的公式，即用W=FScosθ求解.
速，匀加速过程能维持到汽车功率增加到P额的时刻，设 匀加速能达到最大速度为v1 ，机车匀加速度运动能维持多 长时间，一定是机车功率达到额定功率的时间
v1 a t P 1 额 Fv F f m a
汽 车 启 动 问 题 专 题
汽车启动问题出题思路
五、有关做功的问题 在加速度恒定不变时可以利用恒力做功的公式来列式。 在功率不变时可以利用Ｗ＝ p t 在必要时有可能会用到动能定理来求解 四、在一般情况下匀加速和变加速过程中的一些量出现时只 要把握住（a,f,m,p, F,v )之间的关系式，还有运动学的相 关公式，受力分析，Ｆ＝ma 就没有问题。
d tmin= v
v船
θ
v
d
船
v水
v船>v水
v船
θ
v
d
v水
最 短 渡 河 位 移
v船<v水
v船
θ
v
θ
v船 d v水
平 抛 运 动
1、条件： ①具有水平初速度； ②只受重力。 2、性质： 匀变速曲线运动 3、处理方法： 分解为水平方向的匀速直线运动 和竖直方向的自由落体运动。
平 抛 运 动
O
θ
v0 O′
a v
F=Ff, vm=P/Ff
汽车启动问题
（2）汽车以一定的加速度启动 a一定,F-Ff=ma
Ff一定
P =Fv Pm=F v
P=Pm
v
F -Ff=ma 当a=0,v达 到最大值vm
F=Ff,
vm=P/Ff
汽 汽车启动问题出题思路 车 一、最大速度 vm=p／f， 启 在题中出现“最后以某一速度匀速行驶”或出现“匀速 动 ຫໍສະໝຸດ Baidu驶”等相似的字眼时。 问 二、以最大的额定功率启动时发动机、机车、牵引力做的功 题 Ｗ＝ p t (注意题中的条件，有时可结合动能定理) 专 三、机车匀加速起动的最长时间问题 题 汽车达到最大速度之前已经历了两个过程：匀加速和变加
向心运动：F合＞Fn
注意：这里的F合为沿着半径（指向圆心）的合力
万有引力定律
1.内容：宇宙间任何两个有质量的物体都存在相互吸引力， 其大小与这两个物体的质量的乘积成正比，跟它们距离 的平方成反比。
2.公式：
m1m2（G叫引力常数） F＝G r2
m1
F
F
m2
r
万有引力定律 练习
1. 对于万有引力定律的数学表达式 F=Gm1m2/r2, 下面的
说法中正确的是（）
A.公式中的G为引力常数，它是人为规定的。
B.当r趋近0时，万有引力趋近于无穷大 C. m1 , m2 受到的万有引力总是大小相等，与 m1 , m2 的 大小无关 D. m1 , m2 受到的万有引力总是大小相等，方向相反，
是一对平衡力。
万有引力定律 练习
2.如图所示，两球半径都不能忽略，质量分别为m1,m2 则两球间的万有引力的大小为
）
2、如图所示，在光滑水平面上有一小球a以初速度v0 运动，同时在它的正上方有一小球b也以初速度v0沿 同一方向水平抛出，并落于c点，则 ( ) A．两球同时到达c点 B．小球a先到达c点 C．小球b先到达c点 D．不能确定
在5m高处以10m/s的初速度水平抛出—个质量为12 kg的物体，空气阻力不计，g取10m／s2， 试求： 物体从抛出到落地发生的水平位移．
曲 线 运 动
1、曲线运动的特点:
轨迹是曲线；运动方向时刻在改变；是变速 运动；一定具有加速度，合外力不为零。
2、做曲线运动的物体在某点速度方向是曲线
在该点的切线方向。
3、曲线运动的条件：运动物体所受合外力方
向跟它的速度方向不在同一直线上。
专 题 1： 最短渡河时间 小 当v船 垂直于河岸 船 渡 河
做 功 例5 如图所示，在水平放置的光滑板中心开一个小孔O，穿 专 过一细绳，绳的一端系住一个小球，另一端用力F拉着使 题 小球在平板上做半径为r的匀速圆周运动，在运动过程中， 1 ： 逐渐增大拉力，当拉力增大为8F时，球的运动半径减为 变 r/2，求在此过程中拉力所做的功。 力 做 功
做 功 专 题 2 ： 摩 擦 力 做 功
4π2 r T2 3、向心力的来源： 沿半径方向的合力
匀速圆周运动：合力充当向心力
练习 1、对于做匀速圆周运动的物体，下面说法中正确的 是： BCD A、线速度不变； B、线速度的大小不变； C、角速度不变； D、周期不变。
几 种 常 见 的 匀 速 圆 周 运 动
O
FT θ
圆 锥 摆
FN r F静 mg
匀 速 圆 周 运 动
1、描述圆周运动快慢的物理量：
线速度v 、角速度ω 、转速n 、频率f 、周期T
1 n=f=T v=
2πr
T
ω=
2π
T
v = rω
2、匀速圆周运动的特点及性质
线速度的大小不变
变加速曲线运动
匀 速 圆 周 运 动
3、两个有用的结论：
①皮带上及轮子边缘上各点的线速度相同 ②同一轮上各点的角速度相同
1 1 1 1 GMm r2 r1 r3 r2 Mm G 2R 1 1 rn rn 1
做 功 专 题 1 ： 变 力 做 功
例题2：如图1，某人用大小不变的力F转动半径为R
的圆盘，但力的方向始终与过力的作用点的转盘 的切线一致，则转动转盘一周该力做的功。
动 能 和 势 能
动能
势能
物体由于运 动而具有的 能叫做动能
相互作用的物体凭借其位 置而具有的能叫做势能
重力势能 弹性势能
1 Ek＝2 mv 2
EP＝m g h
1 EP＝2 k x 2
物体的动能和势能之和称为物体的机械能
功 的 计 算
W Fs cos
α COSα
COSα=
W
物理意义
α=π/2 α＜π/2
做 例4 用铁锤将一铁钉击入木块，设木块对铁钉的阻力与铁 功 专 钉进入木块内的深度成正比。在铁锤击第一次时，能把铁 题 钉击入木块内1 cm.，问击第二次时，能击入多少深度？ 1 （设铁锤每次打击做的功相等） ： 变 力 做 功
做 功 专 题 1 ： 变 力 做 功
四、能量转化法 功是能量转化的量度，已知外力做功情况就可计 算能量的转化，同样根据能量的转化也可求外力 所做功的多少。因此根据动能定理、机械能守恒 定律等关系可从能量改变的角度来求功。
R1 R R2
解决天体运动问题的两条基本思路
⑴ 物体在天体（如地球）表面时受到的 重力近似等于万有引力。
Mm GM mg G 2 g 2 R R
⑵行星（或卫星）做匀速圆周运动所需的 向心力都由万有引力提供。
Mm v2 2 2 2 G 2 ma向 m mr mr ( ) r r T
每一小段就可看成是恒力做功，然后把各小段恒力做的功
求出来，再求出代数和，即为变力所做的功。实质就是将 变力转化为恒力
做 功 专 题 1 ： 变 力 做 功
例1 将质量为m的物体由离地心2R处移到地面，R为地 球半径，已知地球质量为M，万有引力恒量为G，求 在此过程中万有引力对物体做的功。
解析: 此过程中万有引力大小 不断改变，是变力做功，因
a
O1
Ra
Rb O2
Rc
c
b
向 心 加 速 度 和 向 心 力
向 1、方向：始终指向圆心 心 2、物理意义：描述速度方向变化的快慢 加 3、向心加速度的大小： 速 2 v 4π2 2 an= r = vω = rω = T 2r 度
1、方向：始终指向圆心
向 2、向心力的大小： 2 心 v Fn= m r = mvω = mrω2 = m 力
一、静摩擦力做功（74）
静摩擦力可以对物体做负功（例6） 静摩擦力可以对物体做正功（例7） 静摩擦力可以对物体不做功（例8）
做 功 专 题 2 ： 摩 擦 力 做 功
二、滑动摩擦力做功（74）
滑动摩擦力可以对物体做负功（例9） 滑动摩擦力可以对物体做正功（例10） 滑动摩擦力可以对物体不做功（例11）
O
R
F
图1
做 功 专 题 1 ： 变 力 做 功
二、等值法
等值法是若某一变力的功和某一恒力的功相 等，则可以通过计算该恒力的功，求出该变力 的功。由于恒力做功又可以用W=FScosa计算， 从而使问题变得简单。也是我们常说的：通过 关连点，将变力做功转化为恒力做功。
做 功 专 题 1 ： 变 力 做 功