人教版高中物理必修二知识点大全word版本

摩擦力、绳的拉力等）。B.物体在水平面内做圆周运动的临界问题摩擦力、绳的拉力等）。谈一谈：在水平面内做圆周运动的物体，当角速度3变化时，物体有远离或向着圆心运动（半径变化）的趋势。这时要根据物体的受力情况判断物体所受的某个力是否存在以及这个力存在时方向如何（特别是一些接触力，如静模型六：转盘问题等效为B处理方法：先对A进行受力分析，如图所示，注意在分析时不能忽略摩擦力，当模型六：转盘问题等效为B然，如果说明盘面为光滑平面，摩擦力就可以忽略了。受力分析完成后，可以发现支持力N与mg相互抵销，则只有f充当该物体的向心力，则有v22兀、F=m=mW2R=m（—）2R=m（2兀n）2R=f—mgp，接着可以求的所需的圆周RT运动参数等。等效处理：0可以看作一只手或一个固定转动点，B绕着0经长为R的轻绳或轻杆的牵引做着圆周运动。还是先对B进行受力分析，发现，上图的f在此图中可等效为绳或杆对小球的拉力，则将f改为F”即可，根据题意求出F”带入公式拉拉，F—m——mW2R—m^2^）2R—m（2兀n）2R—F，即可求的所需参量。RT拉第六章万有引力与航天§6-1开普勒定律一、两种对立学说（了解）地心说：（1）代表人物：托勒密；（2）主要观点：地球是静止不动的，地球是宇宙的中心。日心说：（1）代表人物：哥白尼；（2）主要观点：太阳静止不动，地球和其他行星都绕太阳运动。二、开普勒定律开普勒第一定律（轨道定律）：所有行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在所有椭圆的一个焦点上。开普勒第二定律（面积定律）：对任意一个行星来说，它与太阳的连线在相等时间内扫过相等的面积。此定律也适用于其他行星或卫星绕某一天体的运动。3•开普勒第三定律（周期定律）：所有行星轨道的半长轴R的三次方与公转周期T的二次方的比值都相同,即—k,k值是由中心天体决定的。通常将行星或卫星绕中心天体运动的轨道近似为圆，则半长轴aT2即为圆的半径。我们也常用开普勒三定律来分析行星在近日点和远日点运动速率的大小。§6-2万有引力定律一、万有引力定律月一地检验：①检验人：牛顿；②结果：地面物体所受地球的引力，与月球所受地球的引力都是同一种力。2•内容：自然界的任何物体都相互吸引，引力方向在它们的连线上，引力的大小跟它们的质量叫和巴乘积成正比，跟它们之间的距离的平方成反比。mm表达式:F—G+2,G—6.67x10-11N-m2/kg2（引力常量）.r2使用条件：适用于相距很远，可以看做质点的两物体间的相互作用，质量分布均匀的球体也可用此公式计算，其中r指球心间的距离。四大性质：

普遍性：任何客观存在的有质量的物体之间都存在万有引力。相互性：两个物体间的万有引力是一对作用力与反作用力，满足牛顿第三定律。宏观性：一般万有引力很小，只有在质量巨大的星球间或天体与天体附近的物体间，其存在才有意义。特殊性：两物体间的万有引力只取决于它们本身的质量及两者间的距离，而与它们所处环境以及周围是否有其他物体无关。6.对G的理解：①G是引力常量，由卡文迪许通过扭秤装置测出，单位是N•m2/kg2。G在数值上等于两个质量为1kg的质点相距1m时的相互吸引力大小。G的测定证实了万有引力的存在，从而使万有引力能够进行定量计算，同时标志着力学实验精密程度的提高，开创了测量弱相互作用力的新时代。万有引力与重力的关系：GMm⑴“黄金代换”公式推导：当G=F时，就会有mg二右=GM=gR2。F(2)注意：F重力是由于地球的吸引而使物体受到的力，但重力不是万有引力。只有在两极时物体所受的万有引力才等于重力。重力的方向竖直向下，但并不一定指向地心，物体在赤道上重力最小，在两极时重力最大。随着纬度的增加，物体的重力减小，物体在赤道上重力最小，在两极时重力最大。物体随地球自转所需的向心力一般很小，物体的重力随纬度的变化很小，因此在一般粗略的计算中,可以认为物体所受的重力等于物体所受地球的吸引力，即可得到“黄金代换”公式。万有引力定律与天体运动：运动性质：通常把天体的运动近似看成是匀速圆周运动。从力和运动的关系角度分析天体运动：『天体做匀速圆周运动运动，其速度方向时刻改变，其所需的向心力由万有引力！提需供,v即F>F万也图所a==32L=:示，由牛顿第二定律得：—从运动的角度分析向心加速度:T丿3)重要关系式：GMmL:示，由牛顿第二定律得：—从运动的角度分析向心加速度:T丿3)重要关系式：GMmLL=m(2吋)2L.计算大考点：''填补法”计算均匀球体间的万有引力：谈一谈：万有引力定律适用于两质点间的引力作用，对于形状不规则的物体应给予填补，变成一个形状规则、便于确定质点位置的物体，再用万有引力定律进行求解。/一'、模型：如右图所示，在一个半径为R，质量为M的均匀球体中，紧贴球的边缘挖出一个半径为R/2的球形空穴后，对位于球心和空穴中心连线上、(-JO已知F二GMmd2与球心相距已知F二GMmd2思路分析：把整个球体对质点的引力看成是挖去的小球体和剩余部分对质点的^14—-d—H引力之和，即可求解。根据“思路分析”所述，引力F可视作F=F1+F2：4因半径为R/2的小球质量为M'二一兀3

M'mMm所以F=G=G2(d--I2丿*d-R]2M'mMm所以F=G=G2(d--I2丿*d-R]2I2丿12d2则挖去小球后的剩余部分对球外质点m的引力为GMm772-8dR+2R2§6-3由“万有引力定律”引出的四大考点1)万有引力与向心力的联系：万有引力提供天体做匀速圆周运动的向心力，即GMmv21)万有引力与向心力的联系：万有引力提供天体做匀速圆周运动的向心力，即GMmv2=ma=m—=m32r=mr2rr=m(2Kn)2r是本章解题的主线索。GMm⑵万有引力与重力的联系：物体所受的重力近似等于它受到的万有引力’即*二mg，g为对应轨道处的重力加速度，这是本章解题的副线索。I~T丿rI~T丿r,g为对应轨道处的重力加速度，适用于已(3)重力与向心力的联系：mg=m=m32r=r知g的特殊情况。二、天体质量的估算模型一：环绕型：谈一谈：对于有卫星的天体，可认为卫星绕中心天体做匀速圆周运动，中心天体对卫星的万有引力提供卫星做匀速圆周运动的向心力，利用引力常量G和环形卫星的v、3、T、r中任意两个量进行估算(只能估计中心天体的质量，不能估算环绕卫星的质量)。①已知r和T:GMmr2(2兀)2①已知r和T:GMmr2(2兀)2=m——rnMIT丿4兀2r3GT2②已知r和v:GMmr2v2=mnMrrv2③已知T和v:GMmr2rnMV3T2kG模型二：表面型：MmG茁=mggR2~G变形：如果物体不在天体表面，但知道物体所在处的g,也可以利用上面的方法求出天体的质量：处理：不考虑天体自转的影响，天体附近物体的重力等于物体受的万有引力，即：Mmg'(R+MmG茁=mggR2~G变形：如果物体不在天体表面，但知道物体所在处的g,也可以利用上面的方法求出天体的质量：处理：不考虑天体自转的影响，天体附近物体的重力等于物体受的万有引力，即：Mmg'(R+h)2G=mgnM=.(R+h)2G三、天体密度的计算模型一：利用天体表面的g求天体密度:Mm

"RT3g4兀GR物体不在天体表面:GMm=mg',M=p--兀R3np=3g(R+h)2(R+h)234兀GR3模型二：利用天体的卫星求天体的密度:4兀2r3-GT2Mm4兀24„G=m,M=p•—兀R3np=..r2T234门4门3KR3兀R3333兀r3=GT2R3四、求星球表面的重力加速度：在忽略星球自转的情况下，物体在星球表面的重力大小等于物体与星球间的万有引力大小，即MmGM=G星—ng=星.星R2星R2星星五、双星问题：特点：“四个相等”：两星球向心力相等、角速度相等、周期相等、距离等于轨道半径之和11mm符号表示：F=m①2r=m①vnrx—,vx—,r=2——L,r=1——L.符号表示：mm1m+mmr=mr，即某恒星的运动半径与其质量成反比。1122mr=mr，即某恒星的运动半径与其质量成反比。1122n4n2L3由于3=〒，r+r=L,所以两恒星的质量之和m+m=GTT1212GT2§6-4宇宙速度&卫星一、涉及航空航天的“三大速度”：宇宙速度：第一宇宙速度：人造地球卫星在地面附近环绕地球做匀速圆周运动必须具有的速度叫第一宇宙速度，也叫地面附近的环绕速度，V]=7.9km/s。它是近地卫星的运行速度，也是人造卫星最小发射速度。(待在地球旁边的速度)第二宇宙速度：使物体挣脱地球引力的束缚，成为绕太阳运动的人造卫星或飞到其他行星上去的最小速度，v2=11.2km/so(离弃地球，投入太阳怀抱的速度)1212处理方法：双星间的万有引力提供了它们做圆周运动的向心力，即：由此得出：』m由此得出：^^^=m32r=m32rL21122

3•第三宇宙速度：使物体挣脱太阳引力的束缚，飞到太阳以外的宇宙空间去的最小速度，v尹6.7km/s。（离弃太阳，投入更大宇宙空间怀抱的速度）（二）发射速度：定义：卫星在地面附近离开发射装置的初速度。取值范围及运行状态：①v二v二7.9km/s，人造卫星只能“贴着”地面近地运行。发1卩发>厂认/s，可以使卫星在距地面较高的轨道上运行TOC\o"1-5"\h\z③v<v<v，即7.9km/s<v<11.2m/s，一般情况下人造地球卫星发射速度。1发2发（三）运行速度：定义：卫星在进入运行轨道后绕地球做圆周运动的线速度。,—Mmv2|GM一2.大小：对于人造地球卫星，G二mnv二，该速度指的是人造地球卫星在轨道上的运行的r2rVr环绕速度，其大小随轨道的半径r（而vf。3•注意：①当卫星“贴着”地面飞行时，运行速度等于第一宇宙速度；②当卫星的轨道半径大于地球半径时，运行速度小于第一宇宙速度。、两种卫星：一）人造地球卫星：定义：在地球上以一定初速度将物体发射出去，物体将不再落回地面而绕地球运行而形成的人造卫星。分类：近地卫星、中轨道卫星、高轨道卫星、地球同步卫星、极地卫星等。三个”近似”：TOC\o"1-5"\h\z近地卫星贴近地球表面运行，可近似认为它做匀速圆周运动的半径等于地球半径。"J0—在地球表面随地球一起自转的物体可近似认为地球对它的万有引力等于重力。L天体的运动轨道可近似看成圆轨道，万有引力提供向心力。四个等式：—Mmv2IGM'17不|①运行速度：G(RZh2二mRZhnv=局-v气RZh-hT，」②角速度：G磐-=m®2(R+h)：磐-―①乂：I—hT,®/。(R+h)2(R+h)3\(R+h)3Mm③周期：。G丽h2=Mm③周期：。G丽h2=m2（R+心T=叫晋-T「时-hT，T仁④向心加速度：MmG(R+h)2GM(R+h)21(R+h)2-hT,a/。（二）地球同步卫星：定义：在赤道平面内，以和地球自转角速度相同的角速度绕地球运行的卫星。五个“一定”：周期T一定：与地球自转周期相等（24h），角速度s也等于地球自转角速度。轨道一定：所有同步卫星的运行方向与地球自转方向一致，轨道平面与赤道平面重合。运行速度v大小一定：所有同步卫星绕地球运行的线速度大小一定，均为3.08km/s。离地高度h—定：所有同步卫星的轨道半径均相同，其离地高度约为3.6X104kmo向心加速度a大小一定：所有同步卫星绕地球运行的向心加速度大小都相等，约为0.22m/s2。n注：所有国家发射的同步卫星的轨道都与赤道为同心圆，它们都在同一轨道上运动且都相对静止。三、卫星变轨问题：原因：线速度v发生变化，使万有引力不等于向心力，从而实现变轨。条件：增大卫星的线速度v,使万有引力小于所需的向心力，从而实现变轨。注意：卫星到达高轨道后，在新的轨道上其运行速度反而减小；当卫星的线速度v减小时，万有引力大于所需的向心力，卫星则做向心运动，但到了低轨道后达到新的稳定运行状态时速度反而增大。4•卫星追及相遇问题：某星体的两颗卫星之间的距离有最近和最远之分，但它们都处在同一条直线上。由于它们轨道不是重合的，因此在最近和最远的相遇问题上不能通过位移或弧长相等来处理，而是通过卫星运动的圆心角来衡量，若它们初始位置在同一直线上，实际内轨道所转过的圆心角与外轨道所转过的圆心角之差为n的整数倍时就是出现最近或最远的时刻。四、与卫星有关的几组概念的比较总结：天体半径R和卫星轨道半径r的比较：卫星的轨道半径r是指卫星绕天体做匀速圆周运动的半径，与天体半径R的关系是r=R+h(h为卫星距离天体表面的高度)，当卫星贴近天体表面运动时，可视作h=0，即r=Ro卫星运行的加速度与物体随地球自转的向心加速度的比较：卫星运行的加速度：MmGM卫星绕地球运行，由万有引力提供向心力，产生的向心加速度满足G=ma，即a=，其方向r2r2始终指向地心，大小随卫星到地心距离r的增大而减小。物体随地球自转的向心加速度：当地球上的物体随地球的自转而运动时，万有引力的一个分力使物体产生随地球自转的向心加速度，其方向垂直指向地轴，大小从赤道到两极逐渐减小。自转周期和公转周期的比较：自转周期是天体绕自身某轴线运动一周的时间，公转周期是某星球绕中心天体做圆周运动一周的时间。一般两者不等(月球除外)，如地球的自转周期是24h，公转周期是365天。近地卫星、同步卫星、赤道上的物体的比较：1)近地卫星和赤道上的物体：内容近地卫星赤道上的物体相同点质量相同时，受到地球的引力大小相等不同点受力情况只受地球引力作用且地球引力等于卫星做圆周运动所需向心力受地球引力和地面支持力作用，其合力提供物体随地球自转做圆周运动的向心力运动情况角速度、线速度、向心加速度、周期均不等(2)近地卫星和同步卫星：相同点：都是地球卫星，地球的引力提供向心力。不同点：近地卫星的线速度、角速度、向心加速度均比同步卫星的大，而周期比同步卫星的小。3)赤道上的物体和同步卫星：内容近地卫星赤道上的物体相同点角速度都等于地球自转的角速度，周期都等于地球自转的周期不同点受力情况只受地球引力作用且地球引力等于卫星做圆周运动所需向心力受地球引力和地面支持力作用，其合力提供物体做圆周运动的向心力轨道半径同步卫星的轨道半径比赤道上的物体的轨道半径大很多运动情况同步卫星的线速度、向心加速度均大于赤道上的物体第七章机械能守恒定律运动§7-1能量&功&功率一、能量的转化和守恒能量的物理意义：一个物体如果具备了对外做功的本领，我们就说这个物体具有能量。能量是状态量，是标量，与物体的某一状态相对应。能量的表现形式多种多样，如动能、势能等。能量守恒与转化定律：能量只能从一种形式转化成另一种形式，或从一个物体转移到另一个物体，但能的总量保持不变，这就是能量守恒和转化定律。寻找守恒量的方法：寻找守恒量必须讲究科学的方法：如观察此消彼长的物理量、研究其相互的关系、科学构思巧妙实验、精确地论证、推理和计算等。二、功概念：如果一个物体受到力的作用，并在力的方向上发生了一段位移，则这个力就对物体做了功。公式：W=Flcos9[F为该力的大小，l为力发生的位移，e为位移l与力F之间的夹角]。注：功仅与F、S、9有关，与物体所受的其它外力、速度、加速度无关。单位：焦耳，简称“焦”符号J。标量：但它有正功、负功。功的正负表示能量传递的方向，或表示动力做功还是阻力做功，即表示做过的效果。物理意义：功是能量转化的量度。功是一个过程所对应的量，因此功是过程量。合力的功：①总功等于各个力对物体做功的代数和:；②总功等于合外力所做的功：W总=F』lcos9。/E、口判断力F做功的情况的方法：利用公式W=Flcos9来判断：兀当0G[0,㊁）时，即力与位移成锐角，力做正功，功为正当0二2时，即力与位移垂直，力不做功，功为零C兀当0e（2,兀]时，即力与位移成钝角，力做负功，功为负看物体间是否有能量的转化或转移：若有能量的转化或转移，则必定有力做功。此方法常用于两个相互联系的物体。三、功率概念：描述力对物体做功快慢的物理量。公式：P（定义式），适用于任何情况，P=Fucos0,,=応cos0t顺顺单位：瓦特，简称“瓦”符号W。标量：功率表示功的变化率，是一种频率，只有大小，没有方向。分类：额定功率：指发动机正常工作时最大输出功率，电器的铭牌上写的功率即为额定功率；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、WP额。实额机械效率：输入功率：机器工作时，外界对机器做功的功率。输出功率：极其对外做功的功率。P机械效率：耳=壬输出.输入7.机车的两种启动方式：启动方式恒定功率启动恒定加速度启动过程阶段一：vTnF-—Jna=F-F阻vm阶段:a=阻不变nF不变nvTnP=F-vT，直到m分析阶段二：f=Fna=0nP=F-v=F-v阻m阻mP=P(FVm'。阶段二：vTnF=4额Jna=阻J-vm阶段二：f=Fna=0nv=v=绪。阻mP阻运动规律做加速度逐渐减小的变加速直线运动（对应下图中的0A段）一以v做匀速直线运动（对应下图中mAB段）以加速度a做匀加速直线运动（对应下图中的OA段，t）一做加速度减小的变加速直线运动0a（对应下图中的AB段）一以v做匀速直线运动（对m应下图中的BC段）v-t图像v—0tlt0~tt01L注意：①不管哪种启动方式，机动车的功率均是指牵引力的功率，对启动过程的分析也都是用分段分析法。②P=Fv中的F仅是机动车的牵引力，而非机动车所受的合力,这一点是在解题时极易出现错误的地方。§7-2重力做功&重力势能&弹性势能一、重力做功特点：重力做的功由重力大小和重力方向上发生的位移（数值方向上的高度差）决定。公式：W=mg•Ah。G注意：重力做功与物体的运动路径无关，只决定于运动初始位置的高度差。二、重力势能定义：物体由于位于高处而具有的能量。表达式：E=mgh[h为物体重心到参考平面的竖直高度]，单位J。P影响因素：物体的质量m和所在的高度h。标量：正负不表示方向。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。重力势能的变化：AE=E-E，即末状态与初状态的重力势能的差值。pp2p1对E=mgh的理解：p其中h为物体重心的高度。重力势能具有相对性，是相对于选取的参考平面而言的。选择不同的参考平面，确定出的物体高度不一样，重力势能也不同。重力势能可正可负，在参考平面上方重力势能为正值，在参考平面下方重力势能为负值。重力势能是标量，其正负表示比参考平面高或低。注：a、在计算重力势能时，应该明确选取参考平面。b、选择哪个水平面作为参考平面，可视研究问题的方便而定，通常选择地面作为参考平面。系统性：重力势能属于地球和物体所组成的系统，通常说物体具有多少重力势能，只是一种简略的说法。重力做功与重力势能变化的关系：重力势能变化的过程也就是重力做功的过程，重力做正功，重力势能减少；重力做负功，重力势能增加，即满足W=-AE=E-E。Gpp1p2三、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的能。表达式：E=—kx2，单位为J。P2影响因素：弹簧的劲度系数k和弹簧形变量x。弹力做功与弹性势能的关系：弹力做正功时，物体弹性势能减少；弹力做负功时，物体弹性势能增加即。。§7-3w动能血动能定理E一、动能弹PP1P2概念：物体由于运动而具有的能量，称为动能。表达式：Emv2，单位为J。K2影响因素：只与物体某状态下的速度大小有关，与速度的方向无关。注：动能是相对量（因为速度是相对量）。参考系不同，速度就不同，所以动能也不同，一般来说都以地面为参考系。动能的变化：AEmv2-mv2，即末状态动能与初状态动能之差。K2221注意：AE/O，表示物体的动能增加；aek〈o，表示物体的动能减少。说明：①动能具有相对性，与参考系的选取有关，一般以地面为参考系描述物体的动能。动能是表征物体运动状态的物理量，与时刻、位置对应。动能是一个标量，有大小、无方向，且恒为正值。二、动能定理内容：力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。表达式：W=AE=E-EKk2k1。意义：动能定理指出了外力对物体所做的总功与物体动能变化之间的关系。即外力对物体所做的总功对应于物体动能的变化，变化的大小由做功的多少来量度。适用情况：①适用于受恒力作用的直线运动，也适用于变力作用的曲线运动；不涉及加速度和时间的问题中，首选动能定律；求解多个过程的问题；变力做功。解题步骤：①明确研究对象，找出研究对象初末运动状态（对应的速度）及其对应的过程；对研究对象进行受力分析；弄清外力做功的大小和正负，计算时将正负号代入；当研究对象运动由几个物理过程所组成，则可以采用整体法进行研究。§7-4机械能守恒定律&能量守恒定律一、机械能守恒定律内容：在只有重力或弹簧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条件：只有重力或弹簧弹力做功。用法：E+E二E'+E'，系统中初末状态机械能总和相等，且初末状态必须用同一零势能计算势能。KPKPAE二AE，系统重力势能减少（增加）多少，动能就增加（减少）多少。KPAE=AE，系统中A部分增加（减少）多少，B部分就减少（增加）多少。A增B减解题步骤：①确定研究对象，分析研究对象的物理过程；

②进行受力分析；分析各力做功的情况，明确守恒条件；选择零势能面，确定初末状态的机械能(必须用同一零势能计算势能)；根据机械能守恒定律列方程。判断机械能守恒的方法：从做功角度判断：分析物体或物体系的受力情况，明确各力做功的情况，若只有重力或弹簧弹力对物体或物体系做功，则物体或物体系机械能守恒；从能量转化的角度来判断：若物体系中只有动能和势能的相互转化，而无机械能与其他形式的能的转化，则物体系的机械能守恒。二、能量守恒定律内容：能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一种形式转化为另一种形式，或从一个物体转移到另一个物体，在转化或转移的过程中，能量的总量保持不变。表达式：E=E或AE=AE初末增减。意义：动能定理指出了外力对物体所做的总功与物体动能变化之间的关系。即外力对物体所做的总功，对应于物体动能的变化，变化的大小由做功的多少来量度。解题思路：①转化：同一系统中，A增必定存在B减，且增减量相等；②转移：两个物体A、B,只要A的某种能量增加，B的某种能量一定减少，且增减量相等。解题步骤：①分清有哪几种形式的能在变化；分别列出减少的能量AE减和增加的能量AE增的表达式或列出最初的能量E.和最终的能量减增初E末的表达式；末根据E=E或人£=AE列等式求解。初末增减§7-5综合：各种力做功的计算&功能关系一、各种力做功的计算问题恒力做功：运用公式W=Flcos9:使用此式时需找对真正做功的力F和它发生的位移lcosB。注意：用此式计算只能计算恒力做功。多个恒力的做功求解：用平行四边形定则求出合外力，再根据W=F合lcos9计算功。注意9应是合外力与位移l间的夹角。合分别求出各个外力做的功:W=Flcos9,W=Flcos9…再求出各个外力做功的代数和W/W+W+…。111222总12变