高一物理必修2知识集锦及典型例题

高一物理必修2知识集锦及典型例题

第一部分：曲线运动

【考点知识梳理】

一、曲线运动三要点

1、条件：⑴从运动学角度说，物体的加速度方向跟运动方向不在同一条直线上，物体就做曲线运动。⑵从动力学角度说，如果物体受力分方向跟运动方向不在同一条直线上，物体就做曲线运动。

2、特点：

（1）速度一定是变化的——变速运动，速度的大小可能变化，也可能是不变的，但速度的方向一定变化

（2）在曲线运动中，运动质点在某点的瞬时速度方向，就是通过这点的曲线的切线方向 （3）加速度一定不为零，但加速度可能是变化的，也可能是不变的 3、研究方法——运动的合成与分解 二、运动的合成与分解

1、运动的合成和分解,即把复杂的曲线运动简化为简单的直线运动,用直线运动的规律来研究曲线运动,是研究曲线运动的基本方法.运动的合成和分解包括位移、速度、和加速度的合成和分解,这些描述运动状态的物理量都是矢量,对它们进行合成和分解都要用平行四边形定则.

2.合运动与分运动的关系：

(1)等时性:合运动和分运动进行的时间相等.

(2)独立性:一个物体同时参与几个分运动,各分运动独立进行,各自产生效果. 不受其他分运动的影响。

(3)等效性:整体的合运动是各分运动决定的总效果,它替代所有的分运动.

（4）矢量性：合运动的位移、速度、加速度与分运动的位移、速度、加速度遵守平行四边形定则及三角形定则。

3、合运动轨迹的确定：由合运动的速度及加速度来判断 （1）两个分运动都是匀速直线运动

（2）两个分运动一个是匀速直线运动，另一个是匀变速直线运动 （3）两个分运动都是初速不为零的匀变速直线运动 （4）两个分运动都市初速为零的匀变速直线运动 三、平抛运动

1.定义: 将物体以一定的初速度沿水平方向抛出，不考虑空气阻力，物体只在重力作用下所做的运动叫做平抛运动。.

2.性质:是加速度为重力加速度g 的匀变速曲线运动,轨迹是抛物线.

3.平抛运动的研究方法

(1)平抛运动的两个分运动:水平方向是匀速直线运动,竖直方向是自由落体运动.

(2)平抛运动的速度

水平方向:0v v x = ; 竖直方向:gt v y =

s 图1

合速度:2

2y x v v v +=

,方向:x

y v v tg =

θ

(3)平抛运动的位移 水平位移：s x =v 0t 竖直位移：s y =

2

1gt 2

合位移：22y

x s s s +=

,方向：tg φ＝

x

y s s

4.平抛运动的轨迹:抛物线；轨迹方程：2

20

2x v g y =

5.几个有用的结论

(1)运行时间和水平射程:水平方向和竖直方向的两个分运动既有独立性,又有等时性,所以运动时间为g

h

t 2=

,即运行时间由高度h 决定,与初速度v 0无关.水平射程g

h

v x 20

=,即由v 0和h 共同决定. (2)相同时间内速度改变量相等,即△v=g △t, △v 的方向竖直向下. （3）x

y v v tg =

θ=2 tg φ＝2

x

y s s ，θ角是末速度方向与水平方向的夹角，Φ角是合位移

方向与水平方向的夹角。 6、斜抛运动

1）．定义：将物体以v 沿斜向上方或斜向下方抛出，物体只在重力作用下的运动。 2）．斜抛运动的处理方法：斜抛运动可以看作水平方向的匀速直线运动和竖直方向的竖直抛体运动的合运动

四、圆周运动

1．描述圆周运动快慢的物理量 (1)线速度

①物理意义:描述质点沿圆周运动的快慢.

②方向:质点在圆弧某点的线速度方向沿圆弧该点的切线方向.

③大小: 物体在一段时间内通过的弧长与所用时间的比值，叫做物体的线速度，即V=S/t 。

○

4是矢量，所以说匀速圆周运动的线速度是变化的，是变速运动。 0 1 v 2

v 1y v v 图5-2-3

(2)角速度

①物理意义:描述质点绕圆心转动快慢.

②大小:t

φ

ω=

(单位rad/s),其中φ是连结质点和圆心的半径在t 时间内转过的角度.

表示连接运动物体和圆心的半径在一段时间内转过的角与所用时间的比值 (3)周期T 、频率f

做圆周运动的物体运动一周所用的时间叫做周期.单位:s.

做圆周运动的物体在单位时间内沿圆周绕圆心转过的圈数,叫做频率,也叫转速.单位:Hz.

(4) v 、ω、T 、f 的关系

f T 1=

,f T ππ22==ω,ωr v

r v ==π2 (5)向心加速度

①物理意义:描述线速度方向改变的快慢.

②大小: ωωv r r

v a ===22

. ③方向:总是指向圆心.所以不论a 的大小是否变化,它都是个变化的量. （6）.向心力F 向

①作用效果:产生向心加速度,不断改变质点的速度方向,维持质点做圆周运动,不改变速度的大小.

②大小:r m r

v m F 22

ω==向 ③来源:向心力是按效果命名的力.可以由某个力提供,也可由几个力的合力提供,或由某个力的分力提供.如同步卫星的向心力由万有引力提供,圆锥摆摆球的向心力由重力和绳上拉力提供(或由绳上拉力的水平分力提供).

④匀速圆周运动的向心力就是合外力,而在非匀速圆周运动中,向心力是合外力沿半径方向的分力,而合外力沿切线方向的分力改变线速度的大小.

2.匀速圆周运动

(1)定义:做圆周运动的质点,若在相等的时间内通过的圆弧长度相等,叫做匀速圆周运动. (2)运动学特征: v 大小不变,T 不变,ω不变,a 向大小不变; v 和a 向的方向时刻在变.匀速圆周运动是变加速运动.

(3)动力学特征:合外力大小恒定,方向始终指向圆心.

（4）质点做匀速圆周运动的条件:

(a)质点具有初速度;

(b)质点受到的合外力始终与速度方向垂直;

(c)合外力F 的大小保持不变,且r m r

v m F 22

ω== 3. 变速圆周运动: 向心力是合外力沿半径方向的分力,而合外力沿切线方向的分力改变线