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新人教版物理必修2知识梳理
第四章 曲线运动 万有引力与航天
第1讲 曲线运动 运动的合成与分解
一、曲线运动
1.速度的方向:质点在某一点的速度,沿曲线在这一点的① 。
2.运动的性质:做曲线运动的物体,速度的方向时刻在改变,所以曲线运动一定是② 运动。
3.曲线运动的条件:物体所受③ 的方向跟它的速度方向不在同一条直线上或它的④ 方向与速度方向不在同一条直线上。
二、运动的合成与分解
1.运算法则:位移、速度、加速度都是矢量,故它们的合成与分解都遵循⑤ 平行四边形 定则。
2.合运动和分运动的关系
(1)等时性:合运动与分运动经历的时间相等。
(2)独立性:一个物体同时参与几个分运动时,各分运动⑥ 进行,不受其他分运动的影响。
(3)等效性:各分运动叠加起来与合运动有完全相同的效果。
三、两个直线运动的合运动性质的判断
两个互成角度的分运动
合运动的性质
两个匀速直线运动
匀速直线运动
一个匀速直线运动、一个匀变速直线运动
匀变速曲线运动
两个初速度为零的匀加速直线运动
匀加速直线运动
两个初速度不为零的
匀变速直线运动
如果v合与a合共线,为匀变速直线运动
如果v合与a合不共线,为匀变速曲线运动
答案:① 切线方向② 变速 ③ 合力 ④ 加速度 ⑤ 平行四边形 ⑥ 独立
第2讲 抛体运动
一、平抛运动
1.定义:将物体以一定的初速度沿水平方向抛出,物体只在① 作用下所做的运动,叫平抛运动。
2.运动性质:平抛运动是加速度恒为② 的匀变速曲线运动,轨迹是抛物线。
3.研究方法:将运动分解,化繁为简,化曲为直,先分后合。水平方向上做③ 匀速直线 运动;竖直方向上做④ 运动。
(1)速度
水平方向:速度vx=⑤ 。
竖直方向:速度vy=⑥ 。
合速度:v=,设方向与水平方向间的夹角为α,则tan α==⑦ 。
(2)位移
水平方向:x=⑧ 。
竖直方向:y=⑨ 。
合位移:x合=,设方向与水平方向间的夹角为β,则 tan β==⑩ 。
(3)推论
a.速度偏角和位移偏角的关系: 。
b.速度的反向延长线交于水平位移的 。
(4)轨迹方程:由位移关系可得 ,轨迹为抛物线。
二、斜抛运动
1.运动性质:加速度为g的 运动,其轨迹为抛物线。
2.基本规律(以斜上抛为例说明,如图所示)
(1)水平方向:做 运动,速度vx=v0 cos θ。
(2)竖直方向:做 运动,速度vy=v0 sin θ-gt。
答案① 重力 ② 重力加速度g ③ 匀速直线④ 自由落体 ⑤ v0 ⑥ gt ⑦ ⑧ v0t ⑨ gt2 ⑩ tan α=2tan β 中点 y=x2 匀变速曲线 匀速直线 竖直上抛
第3讲 圆周运动
一、描述圆周运动的物理量
1.线速度:描述做圆周运动的物体运动快慢,v==① 。
2.角速度:描述物体绕圆心转动的快慢,ω==② 。
3.周期和频率:描述物体③ 转动的快慢 ,T=,f=。
4.向心加速度:描述物体④ 线速度方向 变化的快慢。an=rω2==ωv=r。
5.向心力:作用效果为产生⑤ 向心加速度 。Fn=man。
二、匀速圆周运动
1.匀速圆周运动的向心力
(1)大小:Fn=man=⑥ m =⑦ mω2r =⑧ mr =⑨ mωv =4π2mf2r。
(2)方向:始终沿半径方向指向⑩ 圆心 ,时刻在改变,即向心力是一个 变 力。
(3)作用效果:向心力产生向心加速度,只改变线速度的 方向 ,不改变线速度的 大小 。
2.匀速圆周运动与非匀速圆周运动的比较
项目
匀速圆周运动
非匀速圆周运动
定义
线速度大小不变的圆周运动
线速度大小变化的圆周运动
运动特点
Fn、an、v均大小不变,方向变化,ω 不变
Fn、an、v大小、方向均发生变化,ω发生变化
向心力大小
Fn=F合
由F合沿半径的分力提供向心力Fn,Fn≠F合
三、离心运动
1.定义:做 圆周 运动的物体,在合力 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。
2.供需关系与运动:如图所示,F为实际提供的向心力,则
(1)当F=mω2r时,物体做匀速圆周运动;
(2)当F=0时,物体沿切线方向飞出;
(3)当F<mω2r时,物体逐渐远离圆心;
(4)当F>mω2r时