1、青岛海山学校物理教研组 高一物理必修 2 第五、六章复习提纲 1 高一物理必修 2 复习提纲 （ 2014天津卷）半径为 R 的水平圆盘绕过圆心 O 的竖直轴转动， A 为圆盘边缘上一点，在 O 的正上方有一个可视为质点的小球以初速度 v 水平抛出时，半径 OA 方向恰好与 v 的方向相同，如图 7 所示。若小球与圆盘只碰一次，且落在 A 点，重力加速度为 g，则小球抛出时距 O 的高度h= ，圆盘转动的角速度大小 = 。 【解析】小球抛出后，水平方向做匀速直线运动，又因为只与圆盘碰撞一次，有： ，得 ；根据圆周运动的周期性，可知两者相撞时，圆盘转动的圈数为整数，有： 。 【答案】 【例 9】
2、 （ 2014全国 II 卷）如图 8 所示，一质量为 M 的光滑大圆环，用一 细 轻杆固定在竖直平面内；套在大环上质量为 m 的小环（可视为质点），从大环的最高处由静止滑下。重力加速度大小为 g，当小环滑到大环的最低点时，大环对轻 杆 拉力的大小为 青岛海山学校物理教研组 高一物理必修 2 第五、六章复习提纲 2 A Mg 5Mg B Mg+mg C Mg+5mg D Mg+10mg 【解析】根据机械能守恒，小圆环到达大圆 环低端时： ，对小圆环在最低点，由牛顿定律可得：；对大圆环，由平衡可知： ，解得 ，选项 C 正确。 【答案】 C 一、 曲线运动 1、深刻理解 曲线运动 的 条 件和特
3、 点 （ 1） 曲线运动 的 条 件 ： v0 与 合F 不共线 ,（ 即 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 ： 1 速度方向：切线方向 （ 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） 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。 3 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 。 弯曲方向：总是 从 v0的方向转向 合F 的方向 答案： BD 答案： D 2、 深刻理解 运动 的合成与分解 物体的
4、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： 1 分 运动 的 独 立性 ； 2 运动 的等效性（合 运动 和分 运动 是等效替代 关 系，不 能并存）； 3 运动 的 等 时 性 ； 4 运动 的矢量性 （加速度、速度、位移都是矢量，其合成和分解青岛海山学校物理教研组 高一物理必修 2 第五、六章复习提纲 3 遵循平行四 边形定则 。） 3绳拉船问题 对与倾斜绳子相连的 “物体 ”运动分解 合运动： “物体 ”实际的运动 3.深
5、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。 （ 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. 在平抛运动中时间 t
6、是解题关键 速度 分速度 0VVx , Vy=gt, 合速度 220 )(gtVV ,0tan Vgt . 为 合速度 V与 x轴夹 角 位移 分位移 tVx 0 , 221gty , 合位移 2220 )21()( gttVs ,02tan Vgt . 为 合位移与 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 。 答案： AC 三、 圆 周 运动 1.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。 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
7、线方向： v=s/t； 两个分运动 绳子伸缩 绳子摆动 2船渡河问题 时间最 短： =90，船vLt路程 最短：船水vvcos ， s=L 青岛海山学校物理教研组 高一物理必修 2 第五、六章复习提纲 4 角速度 ：大小为半径转过的角度跟所用时间的比值 /t 周期 T：沿圆周运动一周所用的时间；频率 f 1/T 频率 f （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, =2 /T=2 f, v=2 r/T =2 rf = r 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 ； 同轴转动： 固定在同一
8、根转轴 上 转动 的物体其 角速度相等； 皮带传动： 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 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（物体受力分析时要注意，没有向心力） 3 向心力 向F 的大小跟物体 质 量、 圆 周半 径 和 运动 的角速度有 关 2222 22 fmrTmrmrrvmF 向 4 向心加速度 向a ：向心力 产 生
9、的加速度，只是描述 线 速度方向 变化的快慢。 公式： vrfrTrrva 2222 22向方向： 总 是指向 圆心 ， 时 刻在 变 化，是一 个变 加速度。 答案： AD 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
10、方向的分力提供向心力，使物体产生向 答案： BC 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 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 tan 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，N2 F mgrvmF向 ， 小于汽车的重量； 通过凹形桥最低点时， mgrvmF -FN2 向，大于汽车的重
11、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 ： 青岛海山学校物理教研组 高一物理必修 2 第五、六章复习提纲 5 临界条件：小球达到最高点时绳子的拉力；（或轨道的弹 NF 力）刚好等于零，小球的重力提供其做圆周运动的向心力，即rvmmg2临界 ，上式中的 临界v 是小球通过最高点的最小速度，通常叫临界速度 rgv 临界 。 能过最高点的条件： 临界vv （此时绳、轨道对球分别产生拉力、压力）。 不能过最高点的条
12、件： 临界vv （实际上球还没有到最高点就脱离了轨道）。 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 0v 时，轻杆对小球有竖直向上的支持力 NF ，其大小等于小球的重力，即 mgFN 。 当 rgv0 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： 0 NFmg 。 当 rgv 时， 0NF 。 当 rgv 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。 如图所示的小球过最高点时，光滑
13、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 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 1.开 普勒行星 运动 定 律 (1).所有行星 绕 太 阳运动的 8F68 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 联 机在相等
14、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 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 ：2rMmGF地球表面附近 ,重力近似等于万有引力 2RMmGmg ， 于是 GMgR 2 （黄金代换公式 ）得 GgRM 2 青岛海山学校物理教研组 高一物理必修 2 第五、六章复习提纲 6 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
15、 T 与半 径 r 的关 系： 由 rTmrmrmvrMmG2222 2/ ， 得：rGMv， r越大， v小； 3rGM， r越大， 越小； GMrT324 ， r 越大， T越大。 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 : 卫 星 贴 近地球表面 飞 行 RvmRMmG 22 地球表面近似有 mgRMmG 2有 sKmgRv /9.7 4、 经 典力 学 的局限性 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 。 答案： B 答案： ABC 青岛海山学校物理教研组 高一物理必修 2 第五、六章复习提纲 7 答案： BC 青岛海山学校物理教研组 高一物理必修 2 第五、六章复习提纲 8
