高中物理必修2知识点归纳重点(2).pdf

1新课标高中物理必修新课标高中物理必修知识点总结知识点总结在学习物理的过程中，希望你能养成解题的好习惯，这一点很重要。在学习物理的过程中，希望你能养成解题的好习惯，这一点很重要。1、看题目的时候，很容易会看着头晕转向，这是心理问题，是自己逃避的看题目的时候，很容易会看着头晕转向，这是心理问题，是自己逃避的表现。因此再看题目的过程中，要手拿笔，画出重要的解题关键点。比表现。因此再看题目的过程中，要手拿笔，画出重要的解题关键点。比如：物体的开始与结束的状态、平衡状态等等；（这是一个积累过程，如：物体的开始与结束的状态、平衡状态等等；（这是一个积累过程，习惯了就会事半功倍，不要不要在乎纸的清洁。习惯了就会事半功倍，不要不要在乎纸的清洁。）；2、画图；物理解题应该是想象思维、图形结合，再到推理的过程。画图真画图；物理解题应该是想象思维、图形结合，再到推理的过程。画图真的是必不可少的，不能懒而省了这一步。一定要画图，而且要整洁，不的是必不可少的，不能懒而省了这一步。一定要画图，而且要整洁，不可马虎；可马虎；3、辅导书是第二个老师；你若自学辅导书的每一章节前面的是总结梳理，辅导书是第二个老师；你若自学辅导书的每一章节前面的是总结梳理，认真的记忆梳理，你课都可以不听了（不骗人，前提是你真的用功了）认真的记忆梳理，你课都可以不听了（不骗人，前提是你真的用功了）。自习的时候，不要直接做辅导书的题那么快，认真看前面的知识点和例自习的时候，不要直接做辅导书的题那么快，认真看前面的知识点和例题，消化好了，绝对受益匪浅。题，消化好了，绝对受益匪浅。（任何一门理科都可以这么学的）（任何一门理科都可以这么学的）第一模块：曲线运动、运动的合成和分解第一模块：曲线运动、运动的合成和分解 曲线运动曲线运动1、定义：运动轨迹为曲线的运动。2、物体做曲线运动的方向：做曲线运动的物体，速度方向始终在轨迹的切线方向上切线方向上。3、曲线运动的性质：曲线运动一定是变速运动一定是变速运动。（选择题）由于曲线运动速度一定是变化的，至少其方向总是不断变化的，所以，做曲线运动的物做曲线运动的物体的加速度必不为零，所受到的合外力必不为零。体的加速度必不为零，所受到的合外力必不为零。（选择题）（选择题）4、物体做曲线运动的条件物体所受合外力（加速度）的方向与物体的速度方向不在一条直线上。总之，做曲线运动的物体所受的合外力一定指向曲线的凹侧。总之，做曲线运动的物体所受的合外力一定指向曲线的凹侧。（选择题）（选择题）5、分类匀变速曲线运动：物体在恒力作用下所做的曲线运动恒力作用下所做的曲线运动，如平抛运动。非匀变速曲线运动：物体在变力(大小变、方向变或两者均变)作用下所做的曲线运动，如圆周运动。运动的合成与分解（运动的合成与分解（小船渡河是重点）1、运动的合成：从已知的分运动来求合运动，叫做运动的合成，包括位移、速度和加速度的合成，由于它们都是矢量，所以遵循平行四边形定则。运动合成重点是判断合运动和分运动，一般地，物体的实际运动就是合运动。一般地，物体的实际运动就是合运动。（做题依据）（做题依据）2、运动的分解：求一个已知运动的分运动，叫运动的分解，解题时应按实际解题时应按实际“效果效果”分分解，或正交分解。解，或正交分解。3、合运动与分运动的关系：运动的等效性 等时性 独立性 运动的矢量性4、运动的性质和轨迹2物体运动的性质由加速度决定加速度决定（加速度为零时物体静止或做匀速运动；加速度恒定时加速度为零时物体静止或做匀速运动；加速度恒定时物体做匀变速运动；加速度变化时物体做变加速运动物体做匀变速运动；加速度变化时物体做变加速运动）。物体运动的轨迹（直线还是曲线）则由物体的速度和加速度的方向关系决定物体的速度和加速度的方向关系决定（速度与加速度方向在同一条直线上时物体做直线运动；速度和加速度方向成角度时物体做曲线运动）。1、如图在倾角为、如图在倾角为 的斜面顶端的斜面顶端 A 处以速度处以速度 V0 水平抛出一小球，落在斜面上水平抛出一小球，落在斜面上的某一点的某一点 B 处，设空气阻力不计，求（处，设空气阻力不计，求（1）小球从）小球从 A 运动到运动到 B 处所需的时间；处所需的时间；（2）从抛出开始计时，经过多长时间小球离斜面的距离达到最大？）从抛出开始计时，经过多长时间小球离斜面的距离达到最大？(1/2gt*2=tanAVt)2、如图所示，一物体在水平恒力作用下沿光滑的水平面做曲线运动，当物体从、如图所示，一物体在水平恒力作用下沿光滑的水平面做曲线运动，当物体从M 点运动到点运动到 N 点时，其速度方向恰好点时，其速度方向恰好改变了改变了 90，则物体从，则物体从 M 点到点到 N 点的运动过程中，物体动能将点的运动过程中，物体动能将 ()A不不断增加断增加 B不断减少不断减少 C 先减少后增加先减少后增加 D先增加后减小先增加后减小3（2015 春春 周口校级月考）如图，一小球从平台上抛出，恰好无碰撞地落在周口校级月考）如图，一小球从平台上抛出，恰好无碰撞地落在临近平台的一倾角为临近平台的一倾角为=53的光滑的光滑斜面上并下滑，已知斜面顶端与平台的高度差斜面上并下滑，已知斜面顶端与平台的高度差 h=0.8m（g 取取 10m/s2，sin 53=0.8，cos 53=0.6）求：）求：（1）小球水平抛出的初速度）小球水平抛出的初速度 v0 是多少？是多少？（2）斜面顶端与平台边缘的水平距离）斜面顶端与平台边缘的水平距离 s 是多少？是多少？3第二模块：平抛运动第二模块：平抛运动平抛运动平抛运动1、定义：平抛运动是指物体只在重力作用下，从水平初速度开始的运动。2、条件：a、只受重力；、只受重力；b、初速度与重力垂直、初速度与重力垂直 可推广为物体做类平抛运动的条件：物体受到的恒力方向与物体的初速度方向垂直。：物体受到的恒力方向与物体的初速度方向垂直。3、运动性质：尽管其速度大小和方向时刻在改变，但其运动的加速度却恒为重力加速其运动的加速度却恒为重力加速度度 g，因而平抛运动是一个匀变速曲线运动。，因而平抛运动是一个匀变速曲线运动。ga 4、研究平抛运动的方法：通常，可以把平抛运动看作为两个分运动的合动动两个分运动的合动动：一个是水平方向（垂直于恒力方向；类平抛也是如此垂直于恒力方向；类平抛也是如此）的匀速直线运动，一个是竖直方向（沿着沿着恒力方向；类平抛也是如此恒力方向；类平抛也是如此）的匀加速直线运动。水平方向和竖直方向的两个分运动既具有独立性，又具有等时性V Vy yx xS SO Ox xx x2 2/V Vy yV V0 0V Vx xV V0 0P P()x xy y,5、平抛运动的规律（所有同学必须掌握，必考内容所有同学必须掌握，必考内容）水平速度：vx=v0，竖直速度：vy=gt 合速度（实际速度实际速度）的大小：22yxvvv物体的合速度 v 与 x 轴之间的夹角为：0tanvgtvvxy水平位移：，竖直位移 合位移（实际位移实际位移）的大小：tvx0221gty 22yxs物体的总位移 s 与 x 轴之间的夹角为：02tanvgtxy可见，平抛运动的速度方向与位移方向不相同。而且而tan2tan26、平抛运动的几个结论落地时间由竖直方向分运动决定：（只与抛出点与地面的高度只与抛出点与地面的高度 h 有关有关）由得：221gth ght2水平飞行射程由高度和水平初速度共同决定：水平飞行射程由高度和水平初速度共同决定：4ghvtvx200平抛物体任意时刻瞬时速度 v 与平抛初速度 v0夹角 a 的正切值为位移 s 与水平位移x 夹角 正切值的两倍即tan2tan平抛物体任意时刻瞬时速度方向的反向延长线与初速度延长线的交点到抛出点的距离都等于水平位移的一半。证明：221tan20 xssgtvgt平抛运动中，任意一段时间内任意一段时间内速度的变化量 vgt，方向恒为竖直向下（与方向恒为竖直向下（与 g 同同向）向）任意相同时间内的 v 都相同（包括大小、方向），如右下图。以不同的初速度，从倾角为 的斜面上沿水平方向抛出的物体，再次落到斜面上时速度与斜面的夹角 a 相同，与初速度无关。（飞行的时间与速度有关，速度越大时间越长。）V V1 1V V0 0V V2 2V V3 3V VV VV VAv0vxvyyxv如左上图：所以 tan20gvt 0)tan(vgtvvaxy所以，为定值故 a 也是定值与速度无关。tan2)tan(a速度速度 v 的方向始终与重力方向成一夹角，故其始终为曲线运动，随着时间的增加，的方向始终与重力方向成一夹角，故其始终为曲线运动，随着时间的增加，变大，变大，速度，速度 v 与重力与重力 的方向越来越靠近，但永远不能到达。的方向越来越靠近，但永远不能到达。tan从动力学的角度看：由于做平抛运动的物体只受到重力，因此物体在整个运动过程中机械能守恒。2、如图所示，两个相对斜面的倾角分别为、如图所示，两个相对斜面的倾角分别为 37和和 53，在斜面顶点把两个小球，在斜面顶点把两个小球以同样大小的初速度分别向左、向右水平抛出，小球都落在斜面上。若不计空以同样大小的初速度分别向左、向右水平抛出，小球都落在斜面上。若不计空气阻力，则气阻力，则 A、B 两个小球的运动时间之比为（两个小球的运动时间之比为（）A.1:1 B.4:3 C.16:9 D.9：16 7、平抛运动的实验探究如图所示，用小锤打击弹性金属片，金属片把A球沿水平方向抛出，同时B球松开，5自由下落，A、B两球同时开始运动。观察到两球同时落地，多次改变小球距地面的高度和打击力度，重复实验，观察到两球落地，这说明了小球A在竖直方向上的运动为自由落体运动。如图，将两个质量相等的小钢球从斜面的同一高度处由静止同时释放，滑道2与光滑水平板吻接，则将观察到的现象是A、B两个小球在水平面上相遇，改变释放点的高度和上面滑道对地的高度，重复实验，A、B两球仍会在水平面上相遇，这说明平抛运动在水平方向上的分运动是匀速直线运动。8、类平抛运动（1）有时物体的运动与平抛运动很相似，也是在某方向物体做匀速直线运动，另一垂直方向做初速度为零的匀加速直线运动。对这种运动，像平抛又不是平抛，通常称作类平抛运动。（2）类平抛运动的受力特点：物体所受合力为恒力，且与初速度的方向垂直。（3）类平抛运动的处理方法：在初速度方向做匀速直线运动，在合外力方向做初速度为零的匀加速直线运动，加0v速度。处理时和平抛运动类似，但要分析清楚其加速度的大小和方向如何，分别Fam合运用两个分运动的直线规律来处理。第三模块：圆周运动第三模块：圆周运动 做圆周运动题目时要知道向心力的来源，匀速圆周运动物体所受的合力方向即向心力做圆周运动题目时要知道向心力的来源，匀速圆周运动物体所受的合力方向即向心力方向，要会用矢量合成与分解的方法就向心力（或知道向心力求某个分力）方向，要会用矢量合成与分解的方法就向心力（或知道向心力求某个分力），此部分为本章，此部分为本章关键，同学们务必理解并多做题目加深理解。关键，同学们务必理解并多做题目加深理解。匀速匀速圆周运动1、定义：物体运动轨迹为圆称物体做圆周运动。物体做圆周运动的条件：物体做圆周运动的条件：三个基本点6 物体受到的合外力大小不变合外力大小不变，方向始终垂直于物体的速度方向方向始终垂直于物体的速度方向，且合外力方向始终且合外力方向始终在同一个平面内在同一个平面内（即在物体圆周运动的轨道平面内）2、分类：匀速圆周运动：（匀速圆周运动是重点匀速圆周运动是重点）质点沿圆周运动，如果在任意相等的时间里通过的圆弧长度相等，这种运动就叫做匀速圆周运动。物体在大小恒定大小恒定而方向总跟速度的方向垂直向总跟速度的方向垂直的外力作用下所做的曲线运动。变速圆周运动：如果物体受到约束，只能沿圆形轨道运动，而速率速率不断变化如小球被绳或杆约束着在竖直平面内运动，是变速率圆周运动合力的方向并不总跟速度方向垂直（此部分要掌握竖直平面内的圆周运动及生活中的圆周运动）此部分要掌握竖直平面内的圆周运动及生活中的圆周运动）3、描述匀速圆周运动的物理量（1）线速度（v）：知道定义，定义式，是矢量（方向沿切线方向）。（2）角速度（，又称为圆频率）：知道定义，定义式，是矢量，物理意义（描述质点绕圆心转到的快慢）。（3）周期（T）：做匀速圆周运动的物体运动一周所用的时间叫做周期。（4）频率（f，或转速 n）：物体在单位时间内完成的圆周运动的次数。各物理量之间的关系：rtrvfTtrfTrtsv2222注意：计算时，均采用国际单位制，角度的单位采用弧度制。（5）圆周运动的向心加速度定义：做匀速圆周运动的物体所具有的指向圆心的加速度所具有的指向圆心的加速度叫向心加速度。大小：rrvan22rn222222rfrTv方向：其方向时刻改变且时刻指向圆心。方向：其方向时刻改变且时刻指向圆心。对于一般的非匀速圆周运动，公式仍然适用，为物体的加速度的法向加速度分量；物体的另一加速度分量为切向加速度，表征速度大小改变的快慢（对匀速圆周运动而言，a=0）a（6）圆周运动的向心力匀速圆周运动的物体受到的合外力常常称为向心力，向心力的来源来源可以是任何性质的力，对于一般的非匀速圆周运动，物体受到的合力的法向分力提供向心加速度（下式仍然适nF7用），切向分力提供切向加速度。F向心力的大小为：）；向心向心rmrvmmaFnn22rfmrTmmv2222力的方向时刻改变且时刻指向圆心。力的方向时刻改变且时刻指向圆心。（根据矢量合成求出（根据矢量合成求出 Fn 在根据题目要求即可解题）在根据题目要求即可解题）离心运动（理解该现象）离心运动（理解该现象）1、定义：做圆周运动的物体，在所受合外力突然消失或不足以提供圆周运动所需向心力情况下，就做远离圆心的运动，这种运动叫离心运动。2、本质：离心现象是物体惯性的表现。离心运动并非沿半径方向飞出的运动，而是运动半径越来越大的运动或沿而是运动半径越来越大的运动或沿切线方向飞出的运动。切线方向飞出的运动。离心运动并不是受到什么离心力，根本就没有这个离心力离心运动并不是受到什么离心力，根本就没有这个离心力。3、条件：当物体受到的合外力时，物体做匀速圆周运动；nnmaF 当物体受到的合外力当物体受到的合外力时，物体做离心运动时，物体做离心运动（洗衣机脱水）nnmaF 当物体受到的合外力当物体受到的合外力时，物体做近心运动时，物体做近心运动（卫星的变轨）nnmaF实际上，这正是力对物体运动状态改变的作用的体现，外力改变，物体的运动情况也必这正是力对物体运动状态改变的作用的体现，外力改变，物体的运动情况也必然改变以适应外力的改变。然改变以适应外力的改变。1 1、如图所示，内壁光滑的圆锥筒的轴线垂直于水平面，圆锥筒固定不动，两个质量相、如图所示，内壁光滑的圆锥筒的轴线垂直于水平面，圆锥筒固定不动，两个质量相同的小球同的小球 A A 和和 B B 紧贴着内壁分别在如图所示的水平面内做匀速圆周运动，则紧贴着内壁分别在如图所示的水平面内做匀速圆周运动，则 A A 球球 A A 的线速度一定大于球的线速度一定大于球 B B 的线速度的线速度 B B球球 A A 的角速度一定大于球的角速度一定大于球 B B 的角速度的角速度 C C球球 A A 的向心加速度一定大于球的向心加速度一定大于球 B B 的向心加速度的向心加速度 D D球球 A A 对筒壁的压力一定大于球对筒壁的压力一定大于球 B B对对 筒壁的压力筒壁的压力 2、如图、如图 4 所示，所示，a、b、c 三物体放在旋转水平圆台上三物体放在旋转水平圆台上,它们与圆台间的动摩它们与圆台间的动摩擦因数均相同，已知擦因数均相同，已知 a 的质量为的质量为 2m，b 和和 c 的质量均为的质量均为 m，a、b 离轴距离为离轴距离为R，c 离轴距离为离轴距离为 2R。当圆台转动时。当圆台转动时,三物均没有打滑，则：（设最大静摩擦力三物均没有打滑，则：（设最大静摩擦力8等于滑动摩擦力）等于滑动摩擦力）（）A 这时这时 c 的向心加速度最大的向心加速度最大 B 这时这时 b 物体受的摩擦力最小物体受的摩擦力最小 C 若若逐步增大圆台转速，逐步增大圆台转速，c 比比 b 先滑动先滑动 D若逐步增大圆台转速，若逐步增大圆台转速，b 比比 a 先滑动先滑动 第四模块：万有引力定律第四模块：万有引力定律 人造地球卫星人造地球卫星 基础知识基础知识1、开普勒行星运动三定律简介（轨道、面积、比值）第一定律：所有行星都在椭圆轨道轨道上运动，太阳则处在这些椭圆轨道的一个焦点上；第二定律：行星沿椭圆轨道运动的过程中，与太阳的连线在单位时间内扫过的面积面积相等；第三定律：所有行星的轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等比值都相等即（k 只与中心天体的质量有关，与其他任何都无关，易考选择题只与中心天体的质量有关，与其他任何都无关，易考选择题）kTr232、万有引力定律及其应用（知道内容，公式及适用条件）、万有引力定律及其应用（知道内容，公式及适用条件）(1)内容：宇宙间的一切物体都是相互吸引的，两个物体间的引力大小跟它们的质量成积成正比，跟它们的距离平方成反比，引力方向沿两个物体的连线方向。引力方向沿两个物体的连线方向。2rMmGF(2)定律的适用条件定律的适用条件：严格地严格地说公式只适用于质点质点间的相互作用，当两个物体间的距离远远大于物体本身的大小时，公式也可近似使用，但此时但此时 r 应为两物体重心间的距离应为两物体重心间的距离对于均匀的球体，r 是两球心间的距离当两个物体间的距离无限靠近时，不能再视为质点，万有引力定律不再适用，不能依公式算出 F 近为无穷大。(3)地球自转对地表物体重力的影响。（此部分了解，考选择题，尤其是赤道处此部分了解，考选择题，尤其是赤道处）重力是万有引力产生的，由于地球的自转，因而地球表面的物体随地球自转时需要向心力重力实际上是万有引力的一个分力另一个分力就是物体随地球自转时需要的向心力，如图所示，在纬度为的地表处，万有引力的一个分力充当物体随地球一起绕地轴自转所需的向心力 F 向=mRcos2（方向垂直于地轴指向地轴），而万有引力的另一个分力就是通常所说的重力 mg，其方向与支持力 N 反向，应竖直向下，而不是指向地心。由于纬度的变化，物体做圆周运动的向心力 F 向不断变化，因而表面物体的重力随纬度的变化而变化，即重力加速度 g 随纬度变化而变化，从赤道到两极 R 逐渐减小，向心力mRcos2减小，重力逐渐增大，相应重力加速度 g 也逐渐增大。9OONF心mF引mg甲在赤道处，物体的万有引力分解为两个分力 F向向和 m2g 刚好在一条直线上，则有 FF向向m2g，所以 m2g=F 一 F向Gm2R自2。221rmm物体在两极时，其受力情况如图丙所示，这时物体不再做圆周运动，没有向心力，物体受到的万有引力 F引引和支持力 N 是一对平衡力，此时物体的重力 mgNF引引。NoF引丙NF引o乙综上所述重力大小：重力大小：两个极点处最大，等于万有引力；赤道上最小，其他地方介于两者之间，但差别很小。重力方向：重力方向：在赤道上和两极点的时候指向地心，其地方都不指向地心，但与万有引力的夹角很小。由于地球自转缓慢，物体需要的向心力很小，所以大量的近似计算中忽略了自转的影响，万有引力定律的应用：万有引力定律的应用：基本方法：卫星或天体的运动看成匀速圆周运动，F万=F心(类似原子模型)方法：轨道上正常转：rTmrmrvmrMmG222224地面附近：G=mg GM=gR2(黄金代换式)；只要题目中出现地面附近几个字必须2RMm用上式 框中内容是本章关键，所有题目都是围绕上面的等式设置的框中内容是本章关键，所有题目都是围绕上面的等式设置的（1）天体表面重力加速度问题）天体表面重力加速度问题通常的计算中因重力和万有引力相差不大，而认为两者相等，即 m2gG，221Rmmg=GM/R2常用来计算星球表面重力加速度的大小，在地球的同一纬度处，g 随物体离地面10高度的增大而减小，即 gh=GM/（R+h）2，比较得 gh=（）2ghRr设天体表面重力加速度为 g，天体半径为 R，由 mg=得 g=，由此推得两个不2MmGR2MGR同天体表面重力加速度的关系为21212212gRMgRM（2）计算中心天体的质量（）计算中心天体的质量（根据题目中给出的条件选择公式）某星体 m 围绕中心天体 m中做圆周运动的周期为 T，圆周运动的轨道半径为 r，则：由得：rTmrmmG222中2324GTrm中例如：利用月球可以计算地球的质量，利用地球可以计算太阳的质量。可以注意到：环绕星体本身的质量在此是无法计算的。环绕星体本身的质量在此是无法计算的。（3）计算中心天体的密度（计算中心天体的密度（只要出现密度就要想到质量）=VM334RM3223RGTr（4）由上式可知，只要用实验方法测出卫星做圆周运动的半径 r 及运行周期 T，就可以算出天体的质量 M若知道行星的半径则可得行星的密度 人造地球卫星。人造地球卫星。1、卫星的轨道平面：由于地球卫星做圆周运动的向心力是由万有引力提供的，所以卫卫星的轨道平面一定过地球球心，球球心一定在卫星的轨道平面内。星的轨道平面一定过地球球心，球球心一定在卫星的轨道平面内。2、原理：由于卫星绕地球做匀速圆周运动，所以地球对卫星的引力充当卫星所需的向心力，于是有rTmrmrmmarGmM2222)2(3、表征卫星运动的物理量：线速度、角速度、周期等：选择题考点选择题考点（1）向心加速度与 r 的平方成反比。（只与卫星离地球的半径有关，与卫星的质量只与卫星离地球的半径有关，与卫星的质量向a有关，有关，M 是中心天题质量是中心天题质量）。=当 r 取其最小值时，取得最大值。a向 max=g=9.8m/s2向a2rGM向a2RGM（2）线速度 v 与 r 的平方根成反比 v=当 h，vrGM11（3）当当 r 取其最小值地球半径取其最小值地球半径 R 时时，v 取得最大值。vmax=7.9km/s（第第RGMRg一宇宙速度的计算公式一宇宙速度的计算公式）（3）角速度与 r 的三分之三次方成百比=当 h，3rGM当 r 取其最小值地球半径 R 时，取得最大值。max=1.23103rad/s3RGMRg（4）周期 T 与 r 的二分之三次方成正比。T=2当 h，TGMr3当 r 取其最小值地球半径 R 时，T 取得最小值。(卫星绕地球运动的周期必须大于等于卫星绕地球运动的周期必须大于等于84 分钟；可出选择题）分钟；可出选择题）Tmin=2=284 minGMR3gR应该熟记常识：应该熟记常识：地球公转周期 1 年，自转周期 1 天=24 小时=86400s，地球表面半径 6.4103km 表面重力加速度 g=9.8 m/s2 月球公转周期 30 天4宇宙速度及其意义(1)三个宇宙速度的值分别为第一宇宙速度（又叫最小发射速度、最大环绕速度、近地环绕速度又叫最小发射速度、最大环绕速度、近地环绕速度）：物体围绕地球做匀速圆周运动所需要的最小发射发射速度，又称环绕速度，其值为：km/s9.71v第一宇宙速度的计算第一宇宙速度的计算（知道计算方法）（知道计算方法）方法一：地球对卫星的万有引力就是卫星做圆周运动的向心力G=m，v=。当 h，v，所以在地球表面附近卫星的速度是它运2hrmMhrv2hrGM行的最大速度。其大小为 rh（地面附近）时，=79103m/s1GMVr方法二：在地面附近物体的重力近似地等于地球对物体的万有引力，重力就是卫星做圆周运动的向心力当 rh 时ghg 所以 v1=79103m/s21vmgmrhgr12第二宇宙速度（脱离速度）：脱离地球，其值为：km/s2.112v第三宇宙速度（逃逸速度）：挣脱太阳系，其值为：km/s7.163v5同步卫星（所有的通迅卫星都为同步卫星）卫星中最重要的同步卫星（所有的通迅卫星都为同步卫星）卫星中最重要的同步卫星。“同步同步”的含义就是和地球保持相对静止的含义就是和地球保持相对静止（又叫静止轨道卫星），所以其周期等于地球自转周期，既 T=24h，特点（1）轨道平面：同步卫星一定位于赤道的正上方，不可能在与赤道平行的其他平面上。这是因为：不是赤道上方的某一轨道上跟着地球的自转同步地作匀速圆运动，卫星的向心力为地球对它引力的一个分力 F1，而另一个分力 F2的作用将使其运行轨道靠赤道，故此，只有在赤道上空，同步卫星才可能在稳定的轨道上运行。（2）地球同步卫星的周期：地球同步卫星的运转周期与地球自转周期相同，T=24h（3）同步卫星必位于赤道上方同步卫星必位于赤道上方 h 处，且处，且 h 是一定的是一定的（可认为（可认为 36000Km)得故rmrMmG2223GMrkmRrh35800（4）地球同步卫星的线速度：环绕速度由得rmrMmG22skmrGMv/08.3（5）运行行方方向向一一定定自自西西向向东东运运行行 人造天体在运动过程中的能量关系人造天体在运动过程中的能量关系 当人造天体具有较大的动能时，它将上升到较高的轨道运动，而在较高轨道上运动的人造天体却具有较小的动能。反之，如果人造天体在运动中动能减小，它的轨道半径将减小，在这一过程中，因引力对其做正功，故导致其动能将增大。同样质量的卫星在不同高度轨道上的机械能不同。其中卫星的动能为，由rGMmEK2于重力加速度 g 随高度增大而减小，所以重力势能不能再用 Ek=mgh 计算，而要用到公式（以无穷远处引力势能为零，M 为地球质量，m 为卫星质量，r 为卫星轨道半rGMmEP13径。由于从无穷远向地球移动过程中万有引力做正功，所以系统势能减小，为负。）因此机械能为。同样质量的卫星，轨道半径越大，即离地面越高，卫星具有的机械rGMmE2能越大，发射越困难。第五模块：机械能知识点总结第五模块：机械能知识点总结 功功（求解力做功时首先要会对物体受力分析，并知道力与物体的位移）1、概念：一个物体受到力的作用，并在力的方向上发生了一段位移，这个力就对物体做了功。2、条件：.力和力的方向上位移的乘积力和力的方向上位移的乘积3、公式：W=Fx cos 某力（要为恒力要为恒力），单位为牛顿（）FN x物体运动的位移，一般为对地位移一般为对地位移，单位为米（m）力与位移的夹角4、功是标量，但它有正功、负功。某力对物体做负功，也可说成力对物体做负功，也可说成“物体克服某力做功物体克服某力做功”。（摩擦力做功用到的最多）当时，即力与位移成锐角，力做正功，功为正；)2,0 当时，即力与位移垂直，力不做功，功为零；2 当时，即力与位移成钝角，力做负功，功为负；,2(5、功是一个过程所对应的量，因此功是过程量。功是过程量。6、功仅仅与 F、S、有关，与物体所受的其它外力、速度、加速度无关。7、几个力对一个物体做功的代数和等于这几个力的合力对物体所做的功。即 W总=W1+W2+Wn 或 W总=F合Scos 8、了解常见力做功的特点：（1）一类是与势能相关的力，如重力、弹簧的弹力、电场力等，它们的功与路程无关系，只与位移有关。重力做功和路径无关，只与物体始末位置的高度差 h 有关：W=mgh，当末位置低于初位置时，W0，即重力做正功；反之则重力做负功。（2）摩擦力做功静摩擦力做功的特点静摩擦力做功的特点静摩擦力可以做正功，也可以做负功，还可以不做功。14在静摩擦力做功的过程中，只有机械能的相互转移（静摩擦力起着传递机械能的作用），而没有机械能转化为其他形式的能滑动摩擦力做功的特点滑动摩擦力做功的特点滑动摩擦力可以对物体做正功，也可以对物体做负功，当然也可以不做功。做功与物体的运动路径有关。滑动摩擦力做功要看物体运动的路程，这是摩擦力做功的特点，必须牢记。一对滑动摩擦力做功的过程中，如图所示，上面不光滑的长木板，放在光滑的水平地面上，一小木块以速度 V0从木板的左端滑上木板，当木块和木板相对静止时，木板相对地面滑动了 S，小木块相对木板滑动了 d，则由动能定理知：滑动摩擦力对木块所做功为：)(dsfEk木块滑动摩擦力对木板所做功为：sfEk木板得：dfEEkk木块木板式表明木块和木板组成的系统的机械能的减少量等于滑动摩擦力与木块相对木板的位移的乘积。这部分减少的能量转化为内能。（3）一对作用力和反作用力做功的特点：作用力与反作用力同时存在，作用力做功时，反作用力可能做功，也可能不做功，可能做正功，也可能做负功，不要以为作用力与反作用力大小相等、方向相反，就一定有作用力、反作用力的功数值相等。一对互为作用反作用的摩擦力做的总功可能为零（静摩擦力）、可能为负（滑动摩擦力），但不可能为正（4）斜面上支持力做功问题：斜面固定不动，物体沿斜面下滑时斜面对物体的支持力不做功斜面置于光滑的水平面上，一个物体沿斜面下滑，物体受到的支持力对物体做负功，如图所示，物体下滑到斜面底端，斜面由于不受地面摩擦，后退一段距离，需要注意的是位移 S 是物体相对于地面的位移，不要认为是斜面，否则会得出物体受到的支持力做功为0 的错误结论。15SFPQF 功率功率1、概念：功跟完成功所用时间的比值，表示力(或物体)做功的快慢。做功的快慢。（选择题）（选择题）2、公式：（平均功率平均功率）tWP （平均功率或瞬时功率）cosFP 3、单位：瓦特 W4、分类：额定功率：指发动机正常工作时最大输出功率实际功率：指发动机实际输出的功率即发动机产生牵引力的功率，P实P额。5、应用：（考的可能性很大，可自己找相关题目练习）注意：两种情况最大速度相同、应用：（考的可能性很大，可自己找相关题目练习）注意：两种情况最大速度相同（1）机车以恒定功率启动时机车以恒定功率启动时，由（为机车输出功率，为机车牵引力，为FP PF机车前进速度）机车速度不断增加则牵引力不断减小，当牵引力时，速度不再增大fF 达到最大值，则。maxfP/max（2）机车以恒定加速度启动时，在匀加速阶段汽车牵引力恒定为，速度不断增Ffma 加汽车输出功率随之增加，当时，开始减小但仍大于因此机车速度FP 额定PP Ff继续增大，直至时，汽车便达到最大速度，则。fF maxfP/max 重力势能重力势能 单位：焦耳（J）1、定义：物体由于被举高而具有的能，叫做重力势能。2、公式：h物体具参考面的竖直高度mghEP3、参考面 a 重力势能为零的平面称为参考面；b 选取：原则是任意选取，但通常以地面为参考面 若参考面未定，重力势能无意义，不能说重力势能大小如何16 选取不同的参考面，物体具有的重力势能不同，但重力势能改变与参考面的选取无关。4、标量，但有正负。重力势能为正，表示物体在参考面的上方；重力势能为负，表示物体在参考面的下方；重力势能为零，表示物体在参考面的上。5、重力做功特点：物体运动时，重力对它做的功之跟它的初、末位置有关，而跟物体运动的路径无关。6、重力做功与重力势能的关系：21PPGEEW重力做正功时，物体重力势能减少；重力做负功时，物体重力势能增加。重力做正功时，物体重力势能减少；重力做负功时，物体重力势能增加。弹性势能弹性势能（会用图像法求弹簧的弹性势能）1、概念：发生弹性形变的物体的各部分之间，由于弹力的相互作用具有势能，称之为弹性势能。2、弹簧的弹性势能：221kxEP影响弹簧弹性势能的因素有：弹簧的劲度系数：弹簧的劲度系数 k 和弹簧形变量和弹簧形变量 x。3、弹力做功与弹性势能的关系：21PPFEEW弹力做正功时，物体弹性势能减少；弹力做负功时，物体弹性势能增加。弹力做正功时，物体弹性势能减少；弹力做负功时，物体弹性势能增加。4 势能：相互作用的物体凭借其位置而具有的能量叫势能，势能是系统所共有的。势能是系统所共有的。动能动能（尤其是动能定理，一定要掌握，此部分是物理考试中的重点且常和机械能守恒结合）1、概念：物体由于运动运动而具有的能量，称为动能；表达式：221mEK2、动能定理（即合外力做功与动能关系）：12KKEEW3、理解：在一个过程中对物体做的功，等于物体在这个过程中动能的变化。合F做正功时，物体动能增加；做负功时，物体动能减少。合F合F4、适用范围：适用于恒力、变力做功；适用于直线运动，也适用于曲线运动。机械能机械能1、机械能包含动能和势能（重力势能和弹性势能）两部分，即。PKEEE2、机械能守恒定律:（知道机械能守恒的条件，只用条件符合的才能用守恒定律否则不能17用）在只有重力或弹力做功的物体系统内，动能与势能可以相互转化，而总的机械能保持不变，在只有重力或弹力做功的物体系统内，动能与势能可以相互转化，而总的机械能保持不变，即即 21EE 3、机械能守恒条件:做功角度：只有重力或弹力做功，无其它力做功；：只有重力或弹力做功，无其它力做功；外力不做功或外力做功的代数和为零；外力不做功或外力做功的代数和为零；