粤教版高中物理必修二第一章 抛体的运动.docx

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粤教版高中物理必修二第一章抛体的运动

高中物理学习材料

（灿若寒星**整理制作）

第一章抛体的运动

1.1曲线运动

1、抛体运动：

将物体以一定的初速度向空中抛出,仅在作用下物体做的运动

2、在曲线运动中,质点在某一时刻（某一位置）的速度方向是在曲线上这一点的方向。

3、物体做直线或曲线运动的条件：

。

4、物体做曲线运动时合外力的方向总是指向轨迹的（内侧/外侧）

【练习】

1、关于曲线运动，下列说法正确吗？

（1）曲线运动一定是变速运动.（  ）

（2）曲线运动中的加速度一定不为零，但可以等于恒量.（  ）

（3）曲线运动中的物体，不可能受恒力作用.（   ）

2、做曲线运动的物体，在运动过程中，一定变化的物理量是：

（   ）

A.速率B.速度C.加速度D.合外力

3、一物体在力F1，F2，F3、.....Fn的共同作用下做匀速直线运动，若突然撤去力F1，其他力不变，则物体（   ）

A.可能做曲线运动

B.可能做直线运动

C.必定沿F1的方向做直线运动

D.必定沿着F1的反方向做匀减速直线运动

4、关于曲线运动，下列说法正确的是（）。

A．曲线运动一定是变速运动；

B．曲线运动速度的方向不断的变化，但速度的大小可以不变；

C．曲线运动的速度方向可能不变；

D．曲线运动的速度大小和方向一定同时改变。

1.2运动的合成与分解

1．合运动和分运动的三个特性___、___、___。

2．两个匀速直线运动的物体的合运动是___________________运动。

一般来说，两个直线运动的合运动并不一定是____________运动，也可能是_____________运动。

3．由于位移、速度和加速度都是___量，它们的合成和分解都按照_______定则。

4.决定合运动性质的和轨迹的因素：

合力的方向与合速度的方向是否在一条直线上。

【练习】

1．一船垂直于河岸航行，船到河心时水流的速度突然变为原来的2倍，则过河的时间（）

A、不受影响B、时间缩短为原来的3/4

C、时间将变长D、时间缩短为原来的1/2

2．关于合运动和分运动，下列说法正确的是（）

A、两个分运动是先后进行的

B、两个分运动可以先后进行，也可以同时进行

C、两个分运动一定是同时进行的

D、先有两个同时进行的分运动，后有合运动

3．对于两个分运动的合成，下列说法正确的是（）

A、合运动的速度一定大于两个分运动的速度

B、合运动的速度一定大于某个分运动的速度

C、由两个分速度的大小就可以确定合速度的大小

D、合运动的方向就是物体实际运动的方向

4、运动的合成和分解的基本题型：

小船过河：

例题1:

一条小河宽d=400m，小汽艇在静水中的速度为4m/s,河水的流速是3m/s则：

（1）当小汽艇顺水航行时，小汽艇的实际速度为__；

（2）当小汽艇逆水航行时，小汽艇的实际速度为___；

（3）当小汽艇过河的最短时间为___，此时它的速度大小为___；

（4）小汽艇过河的最短距离为___，此时它的速度大小为___；

（5）若小汽艇的速度为2m/s,则它过河的最短距离为___。

总结：

小船过河的几种特殊情况

（1）顺流航行：

（2）逆流航行：

（3）到达河正对岸：

过河的位移：

S=d

（4）以最短时间过河：

最短时间为：

（5）是否能到达河的正对岸：

此时过河的最小位移：

如图所示，人以速度v0匀速的前进，当拉物体的绳子与水平方向成α时，物体运动的速度v大小为多少？

1.3竖直方向抛体运动

1.匀变速直线运动的特征和规律：

匀变速直线运动：

加速度是一个恒量、且与速度在同一直线上。

基本公式：

vt=v0+at、s=v0t+at2/2、vt2-v02=2as（只适用于匀变速直线运动）。

竖直下抛（竖直下抛与自由落体运动的区别）

规律：

竖直上抛（取v0为正方向，a=-g）

规律：

注意：

（1）上升过程是匀减速直线运动，下落过程是匀加速直线运动。

（2）全过程加速度大小是g，方向竖直向下，全过程是匀变速直线运动

（3）从抛出到落回抛出点的时间：

t总==2t上=2t下

（4）上升的最大高度（相对抛出点）：

H=

（5）*上升、下落经过同一位置时的加速度相同，而速度等值反向

（6）*上升、下落经过同一段位移的时间相等。

（7）*用全程法分析求解时：

取竖直向上方向为正方向，S>0表示此时刻质点的位置在抛出点的上方；S<0表示质点位置在抛出点的下方。

vt>0表示方向向上；vt<0表示方向向下。

在最高点a=,v=。

【练习】

1.某人在大厦顶部用v0=10m/s的初速度将一小球竖直下抛，2s后小球落地，地面上的人若要讲小球抛回顶楼，小球的初速度至少为（g=10m/s2,空气阻力忽略不计）。

2.某人站在高楼的平台上，以v0=20m/s的速度竖直上抛一石子，（g=10m/s2,空气阻力忽略不计）

求：

（1）物体上升的最大高度是多少，回到抛出点的时间是多少？

（2）物体从抛出点到距抛出点上方15m处所用的时间。

（3）物体从抛出点到距抛出点下方20米处所用的时间。

3.热气球以10m/s的速度匀速向上运动，当上升到距地面15m处时，某人在热气球上将一小球自由释放，（g=10m/s2,空气阻力忽略不计）

问：

小球经过多长时间落地。

1.4平抛运动（设初速度为v0）：

1．特征：

初速度方向____________，加速度____________。

是一种运动。

2．性质和规律：

水平方向：

做______________运动，

vx=、x=。

竖直方向：

做______________运动，

Vy＝、y＝。

合速度V=，合速度方向

。

合位移S=，合位移方向

。

3．平抛运动的飞行时间仅由决定，与无关。

4．物体做平抛运动时，水平位移由_________决定。

【练习】

1．从高空中水平方向飞行的飞机上，每隔1分钟投一包货物，则空中下落的许多包货物和飞机的连线是_________

A．倾斜直线B．竖直直线C．平滑直线D．抛物线

2．平抛一物体，当抛出1秒后它的速度与水平方向成45°角，落地时速度方向与水平方向成60°。

求：

（1）物体的初速度；

（2）物体的落地速度。

3．某物体以5m/s的初速度竖直下抛，不计空气阻力，3s后落地，求该物体下落的高度和落地的速度。

若物体在此高度以5m/s的初速度水平抛出，则落地时间是多少?

（g=10m/s2）

1.5斜抛运动（设初速度为v0，抛射角为θ）：

1．特征：

初速度方向_______________，加速度________________。

2．性质和规律：

水平方向：

做______________运动，vX=、x=

竖直方向：

做______________运动，vy=、y=。

合速度：

V=，合位移S=。

3．在最高点a=-gvy=0

最大高度：

H=,射程S=飞行时间T＝

4.当物体的落地点与抛出点在同一水平上的时候，出射角为o时射得最远。

第二章圆周运动

一、匀速圆周运动的基本概念和公式：

1．速度（线速度）：

定义：

文字表述____________________________________；定义式为_________；

速度的其他计算公式：

v=2πr/T=2πrn、n是转速。

2．角速度：

定义：

文字表述______________________________________；定义式________；

角速度的其他计算公式：

___________________。

线速度与角速度的关系：

_____。

共轴轮上各点的相同，皮带或齿轮传送装置中两齿轮边缘质点相同。

3．向心加速度：

计算公式：

a=v2/r=ω2r=.

注意：

（1）上述计算向心加速度的两个公式也适用于计算变速圆周运动的向心加速度，计算时必须用该点的线速度（或角速度）的瞬时值；

（2）v一定时，a与r成比；

一定时，a与r成比。

（正/反）

4．向心力：

计算公式：

F=mv2/r＝＝＝

（1）匀速圆周运动速度大小不变，方向时刻改变，是（变速/匀速）运动；加速度大小.而方向时刻改变，是一种（变加速/匀加速）运动。

匀速圆周运动的速度、加速度和所受向心力都是变量，但角速度是恒量；

（2）线速度、角速度和周期都表示匀速圆周运动的快慢；运动越快，则线速度越、角速度越、周期越。

（3）匀速圆周运动时物体所受合外力必须指向圆心，作为使物体产生向心加速度的向心力。

如果物体做变速圆周运动，合外力的沿半径的分力是此时的向心力，它改变速度的；合外力的切向分力则改变速度的。

5．离心运动：

做匀速圆周运动的物体，在所受的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。

二、圆周运动题型分析：

1.在水平面上的匀速圆周运动的向心力来源

2.竖直平面内的圆周运动的向心力来源及临界问题（请写出各类模型中的向心力的表达式）

半圆模型（汽车过拱形桥）Fn=G-N

汽车经过桥顶的最大速度vmax=

a.轻绳模型Fn=

小球经过最高点的最小速度vmin=

b.轻竿模型

小球经过最高点时，轻竿既可能提供拉力，也可能提供支持力，还有可能不提供力。

（或：

即可能是外壁施加压力也可能是内壁施加支持力，也可能都不施加力）

轻竿提供的力的大小和方向主要取决于物体的速度。

小球经过最高点的速度V=,轻竿施加的力为零；

≤V＜，轻竿提供支持力；（内壁施加支持力）

V＞，轻竿提供拉力。

（外壁施加压力）

小球通过最高点的最小速度为。

【练习】

1、物体做离心运动时，运动轨迹（）

A．一定是直线B．一定是曲线

C．可能是直线，也可能是曲线D．可能是圆

2、一个做匀速圆周运动的物体，当它的转速度为原来的2倍时，它的线速度、向心力分别变为原来的几倍？

如果线速度不变，当角速度变为原来的2倍时，它的轨道半径和所受的向心力分别为原来的几倍？

3．在光滑的水平面上，放一根原长为l的轻质弹簧，一端固定，另一端系一个小球。

现使小球在该水平面内做匀速圆周运动，当半径为2l时，小球的速率为v1;当半径为3l时，小球的速率为v2，设弹簧伸长仍在弹性限度内，则v1:

v2为（）

A．

:

          B．2:

3         C．1:

         D．1:

3

4、物体m用线通过光滑的水平板上的小孔与砝码M相连，并且正在做匀速圆周运动，如果减小M的质量，则物体的轨道半径r、角速度ω、线速度v的大小变化情况是（）

A．r不变，v变小、ω变小B．r增大，ω减小、v不变

C．r减小，v不变、ω增大D．r减小，ω不变、v变小

5．如图所示，轻绳一端系一小球，另一端固定于O点，在O点正下方的P点钉一颗钉子，使悬线拉紧与竖直方向成一角度θ，然后由静止释放小球，当悬线碰到钉子时（　　）

①小球的瞬时速度突然变大②小球的加速度突然变大

③小球的所受的向心力突然变大④悬线所受的拉力突然变大

A.①③④B.②③④C.①②④D.①②③

6．如右图所示，为表演杂技“飞车走壁“的示意图。

演员骑摩托车在一个圆桶形结构的内壁上飞驰，做匀速圆周运动。

图中a、b两个虚线圆表示同一位演员骑同一辆摩托，在离地面不同高度处进行表演的运动轨迹。

不考虑车轮受到的侧向摩擦，下列说法中正确的是（）

A．在a轨道上运动时角速度较大

B．在a轨道上运动时线速度较大

C．在a轨道上运动时摩托车对侧壁的压力较大

D．在a轨道上运动时摩托车和运动员所受的向心力较大

7．甲、乙两物体都做匀速圆周运动，其质量之比为1：

2，转动半径之比为1：

2，在相等时间里甲转过60°，乙转过45°，则它们所受外力的合力之比为（）

　　A.1：

4　　B.2：

3C.4：

9　　D.9：

16

8、如果汽车的质量为m，水平弯道是一个半径50m的圆弧，汽车与地面间的最大静摩擦力为车重的0.2倍，欲使汽车转弯时不打滑，汽车在弯道处行驶的安全速度是多少？

（g取10m/s2）

9．如图所示，一质量为2kg的小球，用0.4m长的细线拴住在竖直面内作圆周运动，球在最高点速度为4m/s时，细线的拉力是多少？

若以同样大小的速度通过最低点，则细线的拉力是多少？

10．如图所示，质量可以忽略的杆，其下端固定于o点，上端连着质量为m=2kg的小球，它绕o点做圆周运动，当通过最高点时，速率v=1m/s，求此时杆受到球对它的力的大小和方向。

第三章万有引力定律及其应用

一、万有引力定律：

F=

适用条件：

可作质点的两个物体间的相互作用；若是两个均匀的球体,r应是两球心间距.

二、开普勒三大定律

轨道定律，面积定律，周期定律

三、万有引力定律的应用：

（常用符号：

中心天体质量M,天体半径R,环绕天地轨道半径r，r=R+h,h为轨道高度）

1.利用万有引力定律计算天体质量

解决问题的两种思路

（1）万有引力=向心力（一个天体绕另一个天体作圆周运动时，r=R+h）

G

由此可以推导出中心天体的质量M=（写出最常用的一个）

密度

=

（2）重力=万有引力

地球表面物体的重力加速度：

mg=G

g=G

≈9.8m/s2

根据这个等式可以推出地球质量的另一种表达式M=

高空物体的重力加速度：

mg=G

g=G

<9.8m/s2

可见离地面越高，重力加速度值越小

2.通过万有引力定律和向心力公式计算环绕速度

（1）第一宇宙速度----在地球表面附近（轨道半径可视为地球半径）绕地球作圆周运动的卫星的线速度,在所有圆周运动的卫星中线速度是最大的.

由mg=mv2/R或

由

=

=7.9km/s

（2）当卫星绕地球做匀速圆周运动时，距地球越远，

线速度越角速度越周期越。

（3）7.9×103m/s称为第一宇宙速度，是地球卫星的最小速度和最大速度；

称为第二宇宙速度，当发射速度等于或大于，

卫星将；

称为第三宇宙速度。

当发射速度等于或大于，

卫星将。

3．通讯卫星（又称同步卫星）相对于地面静止不动，其圆轨道位于赤道上空，其周期是，其轨道半径是一个定值。

请推导其轨道半径r=

其轨道高度h=。

4．卫星在发射时加速升高和返回减速的过程中，均发生超重现象，进入圆周运动轨道后，发生完全失重现象，一切在地面依靠重力才能完成的实验都无法做。

【练习】

1．下列说法正确的是：

A.太阳是静止不动的，地球和其它行星都绕太阳运动。

B.行星轨道的半长轴越长，自转周期就越大。

C.行星在离太阳近的位置时速度大，远离太阳时速度小。

D.冥王星离太阳“最远”,绕太阳运动的公转周期最长

2、已知引力常量G和下列各组数据，能计算出地球质量的是（）

A．地球绕太阳运行的周期及地球离太阳的距离

B．人造地球卫星在地面附近运行的周期和轨道半径

C．月球绕地球运行的周期及月球的半径

D．若不考虑地球自转，已知地球的半径及地球表面的重力加速度

3、绕地球做匀速圆周运动的宇宙飞船中有一质量为10kg的物体挂在弹簧秤上，这时弹簧秤的示数（）

A．等于98NB．小于98NC．大于98ND．等于0

4、下列说法中正确的是（）

A．第一宇宙速度是人造地球卫星运行的最大环绕速度，也是发射卫星具有的最小发射速度B．可以发射一颗运行周期为80min的人造地球卫星

C．第一宇宙速度等于7.9Km/s，它是卫星在地球表面附近绕地球做匀速圆周运动的线速度的大小

D．地球同步卫星的运行速度大于第一宇宙速度

5、据报道，最近在太阳系外发现了首颗“宜居”行星，其质量约为地球质量的6.4倍，一个在地球表面重量为600N的人在这个行星表面的重量将变为960N。

由此可推知，该行星的半径与地球半径之比约为（）

A、0.5B、2C、3.2D、4

6、若飞船要与轨道空间站对接，飞船为了追上轨道空间站（）

A、可以从较低的轨道上加速B、可以从较高的轨道上加速

C、可以从与空间站同一轨道上加速D、无论在什么轨道上，只要加速都行

7、若已知地球半径为R，地球表面重力加速度为g，月球绕地球运动的周期为T，万有引力常量G，月球绕地球的运动近似看作匀速圆周运动，试求月球绕地球运动的轨道半径。

8、发现号航天飞机在某轨道上飞行的速度为7.74km/s，航天飞机离地面的高度为多少？

已知，地球表面重力加速度g=9.8m/s2,地球半径R=6400km.

第四章机械能和能源

一、功和功率：

1．功的计算公式：

W＝（适用条件：

）

2．做功的两个不可缺少的因素：

（1）；

（2）；

功是量、是过程量。

功是物理过程中能量转移或转化的量度。

注意：

当

=π/2时，W=0。

例如：

线吊小球做圆周运动时，线的拉力不做功；当π/2<α≤π时，力对物体做负功，也说成物体克服这个力做了功（取正值）

3．功率：

定义式

1）物理意义：

___________________________；单位及换算：

1kW=W

2）其他计算公式：

平均功率______________；瞬时功率__________。

3）额定功率是指；实际输出功率小于或等于额定功率。

4）对

的讨论

①当功率P一定时，做功的力越大，其速度就越小。

实例：

当汽车发动机功率一定时，要增大牵引力，就要减小速度。

所以汽车上坡时，司机用换挡的办法减小速度来得到较大的牵引力。

②当速度v一定时，做功的力越大，它的功率也越大。

实例：

汽车从平路到上坡，若要保持速度不变，必须加大油门，增大发动机功率来得到较大的牵引力。

③当力F一定时，速度越大，功率越大。

实例：

起重机吊同一物体以不同速度匀速上升，输出功率不等，速度越大，起重机输出功率越大。

5）汽车启动的两种情况

【练习】

1、用水平恒力F作用于质量为M的物体，使之在光滑的水平面上沿力的方向移动距离S，恒力做功为W1，再用该恒力作用于质量为m（m

A.

＞

B．

＜

C．

＝

D．无法判断

2、在水平粗糙地面上，使同一物体由静止开始做匀加速直线运动，第一次是斜上拉力，第二次是斜下推力，两次力的作用线与水平的夹角相同，力的大小也相同，位移大小也相同，则：

A．力F对物体做的功相同，合力对物体做的总功也相同；

B．力F对物体做的功相同，合力对物体做的总功不相同；

C．力F对物体做的功不相同，合力对物体做的总功相同；

D．力F对物体做的功不相同，合力对物体做的总功也不相同。

3、以一定的初速度竖直向上抛出一个小球，小球上升的最大高度为h，空气阻力的大小恒为f，则从抛出至回到原出发点的过程中，空气阻力对小球做的功为：

A．零B．-fhC．-2fhD．-4fh.

4、已知质量为m的物体从高处自由下落，经时间t，在t时间内重力对物体做功的平均功率为;在t时刻重力对物体做功的瞬时功率为。

5、飞机、轮船运动时受到的阻力并不恒定，当速度很大时，阻力和速度的平方成正比，这时要把飞机、轮船的最大速度增大到原来的2倍，发动机的输出功率要增大到原来的：

A．2倍B．4倍C．6倍D．8倍.

6、质量为10t的汽车，额定功率为66kw，在平直的公路上行驶，如果汽车受到的阻力是车重的0.05倍，求汽车能够达到的最大速度。

（课本97页12311）

二、动能和动能定理：

1．动能：

表达式____________

注意：

动能是标量，动能没有方向，不要把速度的方向误认为是动能的方向。

动能是状态量，与一个时刻或位置相对应。

2．动能定理：

文字表述：

____________________________________________________；

公式表示：

讨论：

当W>0时，EK2>EK1，动能增大；

当W<0时，EK2

注意：

（1）功和能是两个不同的概念，但相互之间有密切的联系，这种联系体现于动能定理上，外力对物体做的总功等于物体动能的变化。

外力对物体所做的总功等于物体受到的所有外力的功（包括各段的运动过程）的代数和。

（2）适用范围：

不论外力是否为恒力，也不论物体是否做直线运动。

（3）解答思路：

①选取研究对象，明确它的运动过程。

②分析研究对象的受力情况和各力做功情况，然后求各个外力做功的代数和。

③明确物体在过程始末状态的动能

和

。

④列出动能定理的方程

【练习】课本97页571314

三、重力势能和弹性势能：

1，重力势能：

（1）重力做功的特点：

重力做的功只跟有关，而跟运动的路径无关。

（2）重力势能是指定义式是。

性质：

重力势能是标量、状态量、相对量。

当物体位于所选择的参考平面（零势面）的上方（下方）时，重力势能为正直（负值）。

但重力势能的差值与参考平面的选择无关。

重力势能属于物体和地球组成的系统。

（3）重力势能与重力做功的联系：

重力做的正功物体的重力势能的减小，即WG=mgh1—mgh2；重力做的负功（多少）重力势能的增加。

2．弹性势能：

物体由于发生了弹性形变，而具有的能量，其大小与物体的.及有关。

弹性势能的变化与弹力的功的关系是。

【练习】沿着高度相同，坡度不同，粗糙程度也不同的斜面向上拉同一物体到顶端，以下说法中正确的是：

A．沿着坡度小、长度大的斜面上升克服重力做的功多；

B．沿长度大、粗糙程度大的斜面上升克服重力做的功多；

C．沿长度大、粗糙程度小的斜面上升克服重力做的功多；

D．上述几种情况重力做功同样多。

四、机械能守恒定律：

1．内容：

_______________________________________________________

2．条件：

.

3．表达式：

E2=E1或

注意：

（1）研究对象是系统；分清初、末状态。

（2）适用条件：

只有重力或弹力做功，没有任何外力做功。

（3）解题思路：

①选取研究对象----物体系或物体。

②根据研究对象所经历的物理过程，进行受力，做功分析，判断机械能是否守恒。

③恰当地选取参考平面，确定研究对象在过程的初、末态时的机械能。

④根据机械能守恒定律列方程，进行求解。

4．功和能的关系：

重力的功⇄量度⇄重力势能的变化,弹力的功⇄量度⇄弹性势能的变化

合外力的功⇄量度⇄动能的变化（注意：

合外力包括重力和弹力）

（除重力和弹力之外的）外力的功⇄量度⇄机械能的变化

【练习】课本97页8101215

五、能量守恒定律和能源：

1．能的转化和守恒定律：

。

2．第一类永动机是指第二类永动机是指

3．一次能源有。

二次能源有。

其中属于可再生能源有属于不可再生的能源有未来的能源有。

第五章经典力学与物理学的革命

1．经典力学的建立

经典力学是描述宏观物体低