高一物理必修高一物理必修 2 复习提纲复习提纲 二、曲线运动二、曲线运动 1、深刻理解曲线运动的条件和特点1、深刻理解曲线运动的条件和特点 （1）曲线运动的条件：运动物体所受合外力的方向跟其速度方向不在一条直线上时，物体做曲线运动。 （2）曲线运动的特点 ：在曲线运动中，运动质点在某一点的瞬时速度方向，就是通过这一点的曲线的切 1 线方向。曲线运动是变速运动，这是因为曲线运动的速度方向是不断变化的。做曲线运动的质点，其 3 所受的合外力一定不为零，一定具有加速度。 2、深刻理解运动的合成与分解2、深刻理解运动的合成与分解 物体的实际运动往往是由几个独立的分运动合成的，由已知的分运动求跟它们等效的合运动叫做运动的合 成；由已知的合运动求跟它等效的分运动叫做运动的分解。 运动的合成与分解基本关系：分运动的独立性；运动的等效性（合运动和分运动是等效替代关系，不 1 2 能并存） ；运动的等时性；运动的矢量性（加速度、速度、位移都是矢量，其合成和分解遵循平行四边 3 4 形定则。 ） 3.深刻理解平抛物体的运动的规律3.深刻理解平抛物体的运动的规律 （1） 物体做平抛运动的条件：只受重力作用，初速度不为零且沿水平方向。物体受恒力作用，且初速度 与恒力垂直，物体做类平抛运动。 （2） 平抛运动的处理方法 通常，可以把平抛运动看作为两个分运动的合动动：一个是水平方向（垂直于恒力方 向）的匀速直线运动， 一个是竖直方向（沿着恒力方向）的匀加速直线运动。 (3)平抛运动的规律 以抛出点为坐标原点，水平初速度 V0方向为沿 x 轴正方向，竖直向下的方向为 y 轴正 方向，建立如图所示的坐标系，在该坐标系下，对任一时刻 t. 位移 分位移, ,合位移,.tVx 0 2 2 1 gty 222 0 ) 2 1 ()(gttVs 0 2 tan V gt 为合位移与 x 轴夹角. 速度 分速度, Vy=gt, 合速度,. 0 VVx 22 0 )(gtVV 0 tan V gt 为合速度 V 与 x 轴夹角 (4)平抛运动的性质 做平抛运动的物体仅受重力的作用，故平抛运动是匀变速曲线运动。 三、圆周运动三、圆周运动 1.匀速圆周运动匀速圆周运动 1 定义：相等的时间内通过的圆弧长度都相等的圆周运动。 2 描述圆周运动的几个物理量： （1）线速度 V：大小为通过的弧长跟所用时间的比值，方向为圆弧该点的切线方向：v=s/t； （2）角速度：大小为半径转过的角度跟所用时间的比值，有方向（暂不研究） 。 /t （3）周期 T：沿圆周运动一周所用的时间；频率 f1/T （4）转速 n：每秒钟完成圆周运动的圈数。 3 线速度、角速度、周期、频率之间的关系： f=1/T, =2/T=2f, v=2r/T =2rf =r 4.注意：、T、f 三个量中任一个确定，其余两个也就确定，但 v 还和 r 有关；固定在同一根转轴上转动 的物体其角速度相等；用皮带传动的皮带轮轮缘（皮带触点）线速度大小相等。 2.向心力和向心加速度2.向心力和向心加速度 1 做匀速圆周运动的物体所受的合外力总是指向圆心，作用效果只是使物体速度方向发生变化。 2 向心力：使物体速度方向发生变化的合外力。它是个变力；向心力是根据力的作用效果命名的，不是 性质力。 3 向心力的大小跟物体质量、圆周半径和运动的角速度有关 F=m F=m2 2rmvrmv2 2/r/r 4 向心加速度：向心力产生的加速度，只是描述线速度方向变化的快慢。 公式：aF/m2rv2/r（2f）2r 方向：总是指向圆心，时刻在变化，是一个变加速度。 5圆周运动中向心力的特点： 匀速圆周运动：由于匀速圆周运动仅是速度方向变化而速度大小不变，故只存在向心加速度，物体 受到外力的合力就是向心力。可见，合外力大小不变，方向始终与速度方向垂直且指向圆心，是物体做匀 速圆周运动的条件。 变速圆周运动：速度大小发生变化，向心加速度和向心力都会相应变化，求物体在某一点受到的向 心力时，应使用该点的瞬时速度，在变速圆周运动中，合外力不仅大小随时间改变，其方向也不沿半径指 向圆心，合外力沿半径方向的分力提供向心力，使物体产生向心加速度，改变速度的方向，合外力沿轨道 切线方向的分力，使物体产生切向加速度，改变速度的大小。 3.匀速圆周运动的实例分析匀速圆周运动的实例分析 1 向心力可以是几个力的合力，也可是某个力的分力，是个效果力。 2火车转弯问题：外轨略高于内轨，使得火车所受重力和支持力的合力 F合提供向心力：F合mg tg mv2/R 如果火车不按照规定速度转弯，会对铁轨造成一定损害。 3 汽车过拱桥问题：汽车以速度 v 过圆弧半径为 R 的桥面最高点时，汽车对桥的压力等于 Gmv2/R， 小于汽车的重量；通过凹形桥最低点时对桥的压力等于 G mv2/R，大于汽车的重量。 4.圆周运动中的临界问题： 关于临界问题总是出现在变速圆周运动中，竖直平面内的圆周运动是典型的变速圆周运动，一般情况 下，只讨论最高点和最低点的情况： 如图所示，没有物体支撑的小球，在竖直平面内做圆周运动过最高点的情况： 临界条件：小球达到最高点时绳子的拉力；（或轨道的弹力）刚好等于零，小球的重力提供其做 圆周运动的向心力，即，上式中的是小球通过最高点的最小速度，通常叫临界速度 r v mmg 2 临界 临界 v 。rgv 临界 能过最高点的条件：（此时绳、轨道对球分别产生拉力、压力） 。 临界 vv 不能过最高点的条件：（实际上球还没有到最高点就脱离了轨道） 。 临界 vv 如图所示，有物体支撑的小球在竖直平面内做圆周运动过最高点的情况： 临界条件：由于硬杆和管壁的支撑作用，小球恰能达最高点的临界速度。0 临界 v 如图所示的小球过最高点时，轻杆对小球的弹性情况： 当时，轻杆对小球有竖直向上的支持力，其大小等于小球的重力，即。0v N FmgFN 当时，杆对小球的作用力的方向竖直向上，大小随速度的增大而减小，其取值范围是 ：rgv 0 。 当时，。0 N Fmgrgv 0 N F 当时，杆对小球有指向圆心的拉力，其大小随速度的增大而增大。rgv 如图所示的小球过最高点时，光滑硬管对小球的弹力情况，同上面图（1）的分析。 4.离心现象及其应用离心现象及其应用 1 离心运动：做匀速圆周运动的物体，在所受合力突然消失或者不足以提供圆周运动所需的向心力的情 况下，就做逐渐远离圆心的运动。物体做离心运动的原因是惯性，而不是受离心力。 2 离心运动的应用：离心干燥器、离心分离器、洗衣脱水筒、棉花糖的制作等。 3 汽车在转弯处不能超过规定的速度，砂轮等不能超过允许的最大转速。 四、万有引力与航天四、万有引力与航天 1.开普勒行星运动定律1.开普勒行星运动定律 (1).所有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上. (2).对任意一个行星来说,它与太阳的连线在相等的时间内扫过相等的面积. (3).所有行星的轨道的半长轴的三次方跟它的公转周期的二次方的比值都相等. a3/T2=K 2.万有引力定律及其应用2.万有引力定律及其应用 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质量的乘积成正比，跟它们距离的二 次方成反比。 表达式： F=Gm1m2/r2 地球表面附近,重力近似等于万有引力 mg=Gm1m2/R2 3.第一宇宙速度 第二宇宙速度 第三宇宙速度3.第一宇宙速度 第二宇宙速度 第三宇宙速度 人造地球卫星:卫星环绕速度 v、角速度、周期 T 与半径的关系：r 由，可得：，r 越大，r T mrmrmv r Mm G 2 2 22 2 4 / r GM v 越小； ，r 越大，越小；，r 越大，T 越大。 3 r GM GM r T 32 4 第一宇宙速度（环绕速度）：；skmv/9 . 7 第二宇宙速度（脱离速度）：；skmv/2 .11 第三宇宙速度（逃逸速度）：。skmv/7 .16 会求第一宇宙速度: 会求第一宇宙速度: 卫星贴近地球表面飞行 R v m R Mm G 2 2 地球表面近似有 则有 mg R Mm G 2 sKmgRv/9 . 7 4、经典力学的局限性4、经典力学的局限性 牛顿运动定律只适用于解决宏观、低速问题，不适用于高速运动问题，不适用于微观世界。