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高一物理必修2 复习提纲
二、曲线运动
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线方向。②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
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形定则。)
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.
①位移
分位移, ,合位移,.
为合位移与x轴夹角.
②速度
分速度, Vy=gt, 合速度,.
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
1.匀速圆周运动
定义:相等的时间内通过的圆弧长度都相等的圆周运动。
描述圆周运动的几个物理量:
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;
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)。
ω=φ/t
周期T:沿圆周运动一周所用的时间;频率f=1/T
转速n:每秒钟完成圆周运动的圈数。
线速度、角速度、周期、频率之间的关系: f=1/T, ω=2π/T=2πf, v=2πr/T =2πrf =ωr
4.注意:ω、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
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。
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。
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=mω2r=mv2/r
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:a=F/m=ω2r=v2/r=(2πf)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:
① 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。
② 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
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。
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 tgθ=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。
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G-mv2/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:
① 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:
1 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。
2 能过最高点的条
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