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高中物理必修2

一. 高中物理必修二知识表格

章节具体内容主要相关公式

一抛体运动1、运动的合成与

分解

①独立性.等时性.矢量性

②运动合成与分解的方法

2、竖直方向上的

抛体运动

①竖直下抛运动

②竖直上抛运动

▲竖直下抛 (向下为正)

t

v v gt

=+2

1

2

s v t gt

=+

▲竖直上抛(规定向上为正)

t

v v gt

=-2

1

2

s v t gt

=-

v

t

g

=

2

2

v

h

g

=

3、平抛运动

①平抛运动的动力学条件

②平抛运动的一般规律

③平抛运动的特殊规律

④平抛运动一般从位移或速度

入手进行合成和分解

▲抛出点坐标原点，任意时刻位

置

x v t

=2

1

2

y gt

=

二匀速圆周运动1、匀速圆周运动

快慢的描述

①线速度

②角速度

③周期、频率和转速

④线速度、角速度、周期的关系

⑤匀速圆周运动的力学条件：合

外力大小不变且指向圆心

▲线速度

s

v

t

=是矢量

▲角速度

t

?

ω=

▲周期与频率

1

f

T

=

▲

2r

v

T

π

=

2、向心力与向心

加速度

①向心力及其方向

②向心力的大小

③向心加速度

▲向心力2

F mrω

=

2

v

F m

r

=

▲向心加速度

2

a r

ω

=或

2

v

a

r

=

3、向心力的实例

分析①转弯时的向心力实例分析

②竖直平面内的圆周运动实例分析

4、离心运动①认识离心运动

②离心机械

③离心运动的危害及其防止

三万有引力定律及其应用1、万有引力定律

及其引力常量的

测定

①行星运动的规律:开普勒三定

律

②万有引力定律

③引力常量的测定及其意义

▲万有引力定律12

2

m m

F G

r

=

▲定律的六个方面

2、万有引力定律

的应用

①人造卫星上天

②预测未知天体

③两路一代

▲第一宇宙速度

Gm

v

r

'

=7.9/

km s

▲第二宇宙速度11.2/

km s

▲第三宇宙速度16.7/

km s

3、人类对太空的

不懈追求

①古希腊人的探索

②文艺复兴的撞击

③牛顿的大综合

④对太空的探索

四功和功率1、恒力功功

①恒力功的公式

②恒力功的计算

▲功cos

W Fsα

=

F是恒力 S是对地位移α是F和S

的夹角

2、高中各种力的

功

3、变力的功

微元法,等效法,图像法,功能关

系法,平均值法

4、总功

5、功率

平均功率

瞬时功率

机车的两种启动方式(两式一

图)

6、功和能

①机械功原理

②做功和能的转化

▲功的原理

W W W W

==+

阻

动有用额外

W W W

=+

输入输出损失

7、人与机械①功率与机械效率

②机械的使用▲机械效率

W P

W P

η==

有用有用

总总

六能的转化与守恒

1、动能的改变

①动能

②恒力做功与动能改变的关系

（实验

③动能定理

▲动能2

1

2

k

E mv

=

▲动能定理22

21

11

22

Fs mv mv

=-

2、势能的改变

①重力势能

②重力做功与重力势能的改变

③弹性势能的改变

▲重力势能

p

E mgh

=

▲重力做功特点

12

G p p p

W E E E

=-=-?

3、能量守恒定律

①机械能的转化和守恒的实验

探索

②机械能守恒定律

③能量守恒定律

▲只有重力作用下，机械能守恒

22

2211

11

22

mv mgh mv mgh

+=+

4、能源与可持续

发展

①能量转化和转移的方向性

②能源开发与可持续发展

二．高中物理必修二知识点解读

一、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：○1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。○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。

（3）曲线运动中轨迹总弯向合外力的方向,或者说轨迹总夹在合外力和速度的方向

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：○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运动：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V 0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t V x

0=, 221gt y =

,合位移2220)2

1

()(gt t V s +=,02tan V gt =

?.

?为合位移与x 轴夹角.

②速度 分速度0V V x

=, V y

=gt, 合速度220)(gt V V +=,0

tan V gt

=

θ.θ为合速度V 与x 轴夹角 特殊规律：速度反向延长线交于水平位移的中点。

速度与水平方向夹角的正切是位移与水平方向夹角的正切的2 倍。

(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。

二、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。 2． 描述圆周运动的几个物理量：

（1） 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 ； （2） 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

（3） 周期T ：沿圆周运动一周所用的时间；频率f ＝1/T （4） 转速n ：每秒钟完成圆周运动的圈数。

3． 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

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。 3． 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=m ω2

r ＝mv 2

/r 4． 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 ＝ω2

r ＝v 2

/r ＝（2πf ）2

r 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

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 tg θ＝mv 2/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，汽车对桥的压力等于G －mv 2/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 ＋ mv 2/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r

v m

mg

2

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rg

v =临界

。

<2> 能过最高点的条件：临界v v

≥（此时绳、轨道对球分别产生拉力、压力）。

<3> 不能过最高点的条件：临界v v <（实际上球还没有到最高点就脱离了轨道）。

② 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： <1> 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 。

<2> 如图所示的小球过最高点时，轻杆对小球的弹性情况： 当0=v

时，轻杆对小球有竖直向上的支持力N F ，其大小等于小球的重力，即mg

F N =。

当rg

v <<0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>>

N F mg 。 当rg

v =时，0=N

F 。

当rg

v

>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。

<3> 如图所示的小球过最高点时，光滑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。

三、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轨道都是椭圆,太阳处在椭圆的一个焦点上. (2).对任意一个行星来说,它与太阳的连线在相等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. a 3

/T 2

=K （只与恒星的质量有关） 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： F=Gm 1m 2/r 2

地球表面附近,重力近似等于万有引力mg=Gm 1m 2/R 2

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ω、周期T 与半径r 的关系：

由

r T m r m r mv r Mm G 222

224/πω===，可得：r

GM v =，r 越大，

越小； 3

r GM =

ω，r 越大，ω越小；GM

r T

324π=

，r 越大，T 越大。

第一宇宙速度（环绕速度）：s km v

/9.7=； 第二宇宙速度（脱离速度）：s km v /2.11=； 第三宇宙速度（逃逸速度）：s km v /7.16=。

2船速大于水速

时间最短：α=90°，船

v L t =

路程最短：船

水v v

=αcos ，s=L

会求第一宇宙速度: 卫星贴近地球表面飞行R v m R

Mm G 2

2

=

地球表面近似有 mg R

Mm

G =2 则有 s Km gR v /9.7==

4、经典力学的局限性

牛顿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。

三．高中物理必修二公式汇总

1．曲线运动基本规律 ①条件：v 0与合F 不共线 ②速度方向：切线方向

③弯曲方向：总是从v 0的方向转向合F 的方向。曲线运动中轨迹总弯向合外力的方向,或者说轨迹总

夹在合外力和速度的方向

3．绳拉船问题

①对与倾斜绳子相连的“物体”运动分解 ②合运动：“物体”实际的运动

4．绳头速度的分解沿绳速度改变绳子的长度，垂直绳的速度改变角度。 5．杆两头有物体的时候分解到沿杆的速度相等

6．竖直上抛运动

①末速度：gt v v t -=0 注意正负

．船速小于水速

时间最短：α=90°，船

v L t =

路程最短：画圆,矢量三角形

③两个分运动

绳子伸缩 绳子摆动

②下落高度：202

1gt t v h -= 注意正负

③上升时间：g

v t 0

=上 ④总时间：g

v t 0

2=

⑤最大高度：g

v H 220

=

7．平抛运动

②合速度：222

0t g v v t +=

③速度方向：0

tan v gt

=

α

⑤位移方向：0

2tan v gt

=

β ⑥飞行时间：g

h t 2=，与v 0无关

8．平抛的特殊规律:速度延长线交于水平位移的中点,斜面上平抛物体如果落到斜面上速度与斜面 的夹角是个定值,与初速度无关. 9．线速度：T

r t

s v ?==π2

10．角速度：T

t π?

ω2==

11．线速度与角速度的关系：ωr v = 12．周期与频率的关系：f T 1=

13．转速与频率的关系：f n 60= 14．向心力：

2222

22

44f mr T

mr mr r v m F ππω?=?===向

15．向心加速度：

①分速度

v v x =gt

v y =④分位移

t v x 0=2

21gt y =

r f T

r r r v a 22222

244ππω====向

16．竖直平面内圆周运动最高点的临界速度：

gr v =

17．匀速圆周运动 F 合 = 2222

2244f mr T

mr mr r

v m F ππω?=?===向

18．开普勒第三定律：k T

a =23

19．万有引力定律：221r

m

m G F =，G=6.67×10-11

20．中心天体质量：2

3

24GT r M π=

21．中心天体密度：

)( 33423为近地卫星周期T GT ππR M

ρ==

22．卫星的运行速度：r

GM v = 23．地球表面的重力加速度：2

R

GM g = 24．第一宇宙速度(环绕速度)：km/s 9.71==Rg v 第二宇宙速度(脱离速度)：11.2km/s 第三宇宙速度(逃逸速度)：16.7km/s

————————————————————— 25．功的计算：αcos Fs W = 26．变力做功的计算：

①摩擦力做功：W f = f s ，s 为路程

②图像法：F-s 图象围的“面积”代表功 ③功能关系：间接计算功 27．动能：22

1mv E k =

28．重力势能：mgh E p = 29．弹性势能：22

1kx E p =

30．重力做功的特点：

只与高度有关，p G E W ?-=

31．动能定理：212

22

121......321mv mv E wn w w w W k -=?=+++=总

32．机械能守恒定律：

规定零势能面和不规定零势能面 33．功率：αcos Fv t

W P ==

34．交通工具行驶的最大速度：m fv P =→f

P m v =