高一物理必修2典型题型节选

第一篇：高一物理必修2典型题型节选

高一物理必修2典型题型典型例题：

3、平抛运动

例1平抛小球的闪光照片如图。已知方格边长a和闪光照相的频闪间隔T，求：v0、g、vc

解析：水平方向：v0

a2a

竖直方向：sgT2,g2 TT

先求C点的水平分速度vx和竖直分速度vy，再求合速度vC：

vxv0

2a5aa,vy,vcT2T2T

41（2）临界问题

典型例题是在排球运动中，为了使从某一位置和某一高度水平扣

出的球既不触网、又不出界，扣球速度的取值范围应是多少？

例2 已知网高H，半场长L，扣球点高h，扣球点离网水平距离s、求：水平扣球速度v的取值范围。

解析：假设运动员用速度vmax扣球时，球刚好不会出界，用速度vmin扣球时，球刚好不触网，从图中数量关系可得：h=gt2/2则t2=2h/g

vmaxLs/

2hg

； (Ls)

g2h

vmins/

2(hH)g

s

g2(hH)

实际扣球速度应在这两个值之间。

第一章曲线运动

1、曲线运动中速度的方向不断变化，所以曲线运动必定是一个变速运动。

2、物体做曲线运动的条件：

当力F与速度V的方向不共线时，速度的方向必定发生变化，物体将做曲线运动。注意两点：第一，曲线运动中的某段时间内的位移方向与某时刻的速度方向不同。（位移方向是由起始位置指向末位置的有向线段。速度方向则是沿轨迹上该点的切线方向。）第二，曲线运动中的路程和位移的大小一般不同。

3、平抛运动：将物体以某一初速度沿水平方向抛出，不考虑空气阻力，物体所做的运动。平抛运动的规律：（1）水平方向上是个匀速运动（2）竖直方向上是自由落体运动 位移公式：x0t；y合速度的大小为：v

2x

2gt速度公式：vxv0;vygt2

2y

vv； 方向，与水平方向的夹角为：tan

vyv0

1.关于质点的曲线运动，下列说法中不正确的是（）

A．曲线运动肯定是一种变速运动B．变速运动必定是曲线运动

C．曲线运动可以是速率不变的运动D．曲线运动可以是加速度不变的运动

2、某人骑自行车以4m/s的速度向正东方向行驶，天气预报报告当时是正北风，风速也是4m/s，则骑车人感觉的风速方向和大小（）

A.西北风，风速4m/sB.西北风，风速

m/s C.东北风，风速4m/sD.东北风，风速42 m/s

4.在竖直上抛运动中，当物体到达最高点时（）

A.速度为零，加速度也为零B.速度为零，加速度不为零 C.加速度为零，有向下的速度D.有向下的速度和加速度

5.如图所示，一架飞机水平地匀速飞行，飞机上每隔1s释放一个铁球，先后共释放4个,若不计空气阻力，则落地前四个铁球在空中的排列情况是（）

6、做平抛运动的物体，每秒的速度增量总是：（）A．大小相等，方向相同B．大小不等，方向不同 C．大小相等，方向不同D．大小不等，方向相同

7．一小球从某高处以初速度为v0被水平抛出，落地时与水平地面夹角为45，抛出点距地面的高度为()

2v02v0v0A．B． C．D．条件不足无法确定

g2gg8、如图所示，以9.8m/s的水平初速度v0抛出的物体，飞行一段时间后，垂直地撞在倾角θ为30°的斜面上，可知物体完成这段飞行的时间是（）

A．

sB．

3sC．3 sD．2s4、圆周运动

例1如图所示装置中，三个轮的半径分别为r、2r、4r，b点到圆心的距离为r，求图中a、b、c、d各点的线速度之比、角速度之比、加速度之比。解析：va= vc，而vb∶vc∶vd =1∶2∶4，所以va∶ vb∶vc∶vd =2∶1∶2∶4；ωa∶ωb=2∶1，而ωb=ωc=ωd，所以ωa∶ωb∶ωc∶ωd =2∶1∶1∶1；再利用a=vω，可得aa∶ab∶ac∶ad=4∶1∶2∶

4点评：凡是直接用皮带传动（包括链条传动、摩擦传动）的两个轮子，两轮边缘上各点的线速度大小相等；凡是同一个轮轴上（各个轮都绕同一根轴同步转动）的各点角速度相等（轴上的点除外）。例

3：长l0.5m，质量可忽略不计的杆，其下端固定于O点，上端连接着质量m2kg的小球A，A绕O点做圆周运动，如图所示，在A点通过最高点时，求在下面两种情况下，杆的受力：

⑴ A的速率为1m/s;

图1

1⑵ A的速率为4m/s；

解析：对A点进行受力分析，假设小球受到向上的支持力，如图所示，则有

v

2F向mgFN则FNmgm分别带入数字则有

l

⑴FN =16N

⑵FN =-44N负号表示小球受力方向与原假设方向相反

第二章圆周运动

物体做匀速圆周运动时：线速度、向心力、向心加速度的方向时刻变化，但大小不变； 速率、角速度、周期、转速不变。

匀速圆周运动是一种非匀变速运动。即变加速度的曲线运动 离心现象：

向心力突然消失时，它就以这一时刻的线速度沿切线方向飞去；

向心力不足时，质点是做半径越来越大的曲线运动，而且离圆心越来越远

1、匀速圆周运动属于（）

A、匀速运动 B、匀加速运动C、加速度不变的曲线运动 D、变加速度的曲线运动

2、如图所示，小物体A与水平圆盘保持相对静止，跟着圆一起做匀速圆周运动，则A的受力情况是 A、重力、支持力

B、重力、支持力和指向圆心的摩擦力 C、重力、支持力、向心力、摩擦力 D、以上均不正确

3、在光滑水平桌面上；用细线系一个小球，球在桌面上做匀速圆周运动，当系球的线突然断掉，关于球的运动，下述说法正确的是

A．向圆心运动B．背离圆心沿半径向外运动 C．沿圆的切线方向做匀速运动D．做半径逐渐变大的曲线运动 4.在一段半径为R的圆孤形水平弯道上,已知汽车拐弯时的安全速度为大静摩擦力等于车重的（）倍 A．

gR,则弯道路面对汽车轮胎的最

B．2C．D．

35、汽车驶过凸形拱桥顶点时对桥的压力为F1，汽车静止在桥顶时对桥的压力为F2，那么F1与F2比较()A．F1＞F2B．F1＜F2C．F1＝F2D．都有可能

6、如图1所示，质量为m的小球固定在杆的一端，在竖直面内绕杆的另一端做圆周运动，当小球运动到最高点时，瞬时速度v杆的作用力是：A

Rg，R是球心到O点的距离，则球对

2113

3mg的拉力B mg的压力C mg的拉力 D mg的压力2222万有引力及天体运动：

例10地球表面的平均重力加速度为g，地球半径为R，万有引力恒量为G，可以用下式估计地球的平均密度是（）

3gg3gg22

A．4RGB．4RGC．RGD．RG

解析在地球表面的物体所受的重力为mg，在不考虑地球自转的影响时即等于它受到的G

MmR

mg

地球的引力，即：



①

密度公式

M

4VR3

V ②地球体积 3③

由①②③式解得



3g

4RG，选项A正确。

点评本题用到了“平均密度”这个概念，它表示把一个多种物质混合而成的物体看成是由“同种物质”组成的，用



M

V求其“密度”。

例13地球同步卫星离地心距离为r，环绕速度大小为v1，加速度大小为a1，地球赤道

上的物体随地球自转的向心加速度大小为a2，第一宇宙速度为v2，地球半径为R，则下列关系式正确的是（）

a1a1rr

RA．a2RB．a2

()2

v1r



C．v2R

v

1

D． v2Rr

解析在赤道上的物体的向心加速度a2≠g，因为物体不仅受到万有引力，而且受到地面对物体的支持力；随地球一起自转的物体不是地球卫星，它和地球同步卫星有相同的角速度；速度v1和v2均为卫星速度，应按卫星速度公式寻找关系。

设地球质量为M，同步卫星质量为m，地球自转的角速度为ω，则

araR 12对同步卫星赤道上的物体2a1rv1GMmm2r 所以a2R对同步卫星r

所以

v1

v1GMGMv2

vr第一宇宙速度R所以2R

r故答案为AD。

第三章万有引力定律和天体运动

一、万有引力定律

二、万有引力定律的应用 1．解题的相关知识：

（1）应用万有引力定律解题的知识常集中于两点：

42Mmv2

2一是天体运动的向心力来源于天体之间的万有引力，即G2m2＝m2rmr；

Trr

二是地球对物体的万有引力近似等于物体的重力，即G

mM2

＝mg从而得出GM＝Rg。2R

（2）圆周运动的有关公式：＝

2，v=r。T

C.G/9

D.G/21、一个物体在地球表面所受重力为G，则在距地面高度为地球半径2倍时，所受的引力为（）

A.G/3B.G/

42、当人造卫星进入轨道做匀速圆周运动后，下列叙述中不正确的是（）A.在任何轨道上运动时，地球球心都在卫星的轨道平面内 B.卫星运动速度一定不超过7.9 km/s

C.卫星内的物体仍受重力作用，并可用弹簧秤直接测出所受重力的大小

D.卫星运行时的向心加速度等于卫星轨道所在处的重力加速度

3、某人造卫星运动的轨道可近似看作是以地心为中心的圆．由于阻力作用，人造卫星到地心的距离从r1慢慢变到r2，用EKl、EK2分别表示卫星在这两个轨道上的动能，则

A、r1r2，EK1 EK2D、r1>r2，EK1>EK2

4、关于同步卫星是指相对于地面不动的人造卫星，有关说法正确的是（）

①同步卫星不绕地球运动②同步卫星绕地球运动的周期等于地球自转的周期 ③同步卫星只能在赤道的正上方④同步卫星可以在地面上任一点的正上方

⑤同步卫星离地面的高度一定⑥同步卫星离地面的高度可按需要选择不同的数值 A．①③⑤B．②④⑥C．①④⑥Ｄ．②③⑤

假如一做圆周运动的人造卫星的轨道半径r增为原来的2倍，则（）A．据v=rω可知，卫星的线速度将变为原来的2倍

B．据F=mv/r可知，卫星所受的向心力减为原来的1/2

C．据F=GmM/r可知，地球提供的向心力减为原来的1/4 D．由GmM/r=mωr可知，卫星的角速度将变为原来的2/4倍

R，质量为M，地面附近的重力加速度为g，万有引力恒量为G。那么第一宇宙速度可以表示为：ARgB

MGMRCD

RR2g

第二篇：高一物理必修2典型题型

典型例题

1、过河问题

例1．小船在200m的河中横渡，水流速度为2m/s，船在静水中的航速是4m/s，求： 1．小船怎样过河时间最短，最短时间是多少？ 2．小船怎样过河位移最小，最小位移为多少？ 解： 如右图所示，若用v1表示水速，v2表示船速，则：

①过河时间仅由v2的垂直于岸的分量v⊥决定，即td，与v1无关，所以当v2⊥岸时，v

过河所用时间最短，最短时间为t

d

也与v1无关。v

2②过河路程由实际运动轨迹的方向决定，当v1＜v2时，最短路程为d ；

2、连带运动问题

指物拉绳（杆）或绳（杆）拉物问题。由于高中研究的绳都是不可伸长的，杆都是不可伸长和压缩的，即绳或杆的长度不会改变，所以解题原则是：把物体的实际速度分解为垂直于绳（杆）和平行于绳（杆）两个分量，根据沿绳（杆）方向的分速度大小相同求解。例2 如图所示，汽车甲以速度v1拉汽车乙前进，乙的速度为v2，甲、乙都在水平面上运动，求v1∶v

2解析：甲、乙沿绳的速度分别为v1和v2cosα，两者应该相等，所以有v1∶v2=cosα∶1

3、平抛运动

例3平抛小球的闪光照片如图。已知方格边长a和闪光照相的频闪间隔T，求：v0、g、vc

a2a

解析：水平方向：v0竖直方向：sgT2,g

2TT

先求C点的水平分速度vx和竖直分速度vy，再求合速度vC：

vxv0

2a5aa,vy,vcT2T2T

41（2）临界问题

典型例题是在排球运动中，为了使从某一位置和某一高度水平扣出的球既不触网、又不

出界，扣球速度的取值范围应是多少？

例4 已知网高H，半场长L，扣球点高h，扣球点离网水平距离s、求：水平扣球速度v的取值范围。

解析：假设运动员用速度vmax扣球时，球刚好不会出界，用速度vmin扣球时，球刚好不触网，从图中数量关系可得：

vmaxLs/

2hg

； (Ls)

g2h

vmins/

2(hH)g

s

g2(hH)

实际扣球速度应在这两个值之间。

4、圆周运动

例5如图所示装置中，三个轮的半径分别为r、2r、4r，b点到圆心的距离为r，求图中a、b、c、d各点的线速度之比、角速度之比、加速度之比。解析：va= vc，而vb∶vc∶vd =1∶2∶4，所以va∶ vb∶vc∶

vd =2∶1∶2∶4；ωa∶ωb=2∶1，而ωb=ωc=ωd，所以ωa∶ωb∶ωc∶ωd =2∶1∶1∶1；再利用a=vω，可得aa∶ab∶ac∶ad=4∶1∶2∶

4点评：凡是直接用皮带传动（包括链条传动、摩擦传动）的两个轮子，两轮边缘上各点的线速度大小相等；凡是同一个轮轴上（各个轮都绕同一根轴同步转动）的各点角速度相等（轴上的点除外）。例6 小球在半径为R的光滑半球内做水平面内的匀速圆周运动，试分析图中的θ（小球与半球球心连线跟竖直方向的夹角）与线速度v、周期T的关系。（小球的半径远小于R。）解析：小球做匀速圆周运动的圆心在和小球等高的水平面上（不在半球的球心），向心力F是重力G和支持力N的合力，所以重力和支持力的合力方向必然水平。如图所示有：

mv

2mgtanmRsin2，Rsin

由此可得：vgRtansin,T2Rcos2h，g

g

（式中h为小球轨道平面到球心的高度）。

可见，θ越大（即轨迹所在平面越高），v越大，T越小。

点评：本题的分析方法和结论同样适用于圆锥摆、火车转弯、飞机在水平面内做匀速圆周飞行等在水平面内的匀速圆周运动的问题。共同点是由重力和弹力的合力提供向心力，向心力方向水平。

例7：长l0.5m，质量可忽略不计的杆，其下端固定于O点，上端连接着质量m2kg的小球A，A绕O点做圆周运动，如图所示，在A点通过最高点时，求在下面两种情况下，杆的受力：

图1

1⑴ A的速率为1m/s;⑵ A的速率为4m/s；

解析：对A点进行受力分析，假设小球受到向上的支持力，如图所示，则有

v

2F向mgFN则FNmgm分别带入数字则有

l

⑴FN =16N

⑵FN =-44N负号表示小球受力方向与原假设方向相反

例8 质量为M的小球在竖直面内的圆形轨道的内侧运动，经过最高点不脱离轨道的临界速度是V，当小球以3V速度经过最高点时，球对轨道的压力大小是多少？

解析：对A点进行受力分析，小球受到向下的压力重力，其合力为向心力，有

F向mgFN

v2

则FNmmg

l

解得FN = 8mg

例9 如图所示，用细绳一端系着的质量为M=0.6kg的物体A静止在水平转盘上，细绳另一端通过转盘中心的光滑小孔O吊着质量为m=0.3kg的小球B，A的重心到O点的距离为0.2m．若A与转盘间的最大静摩擦力为f=2N，为使小球B保持静止，求转盘绕中心O旋转的角速度ω的取值范围．（取g=10m/s2）解析：要使B静止，A必须相对于转盘静止——具有与转盘相同的角速度．A需要的向心力由绳拉力和静摩擦力合成．角速度取最大值时，A有离心趋势，静摩擦力指向圆心O；角速度取最小值时，A有向心运动的趋势，静摩擦力背离圆心O．

对于B，T=mg 对于A，TfMr12TfMr2

16.5rad/s22.9rad/s

所以2.9 rad/s 6.5rad/s 练习：

1．在质量为M的电动机飞轮上，固定着一个质量为m的重物，重物到轴的距离为R，如

图所示，为了使电动机不从地面上跳起，电动机飞轮转动的最大角速度不能超过

A．

MmM

m

g B．g mRmR

C．

MmMg

D． g

mRmR

万有引力及天体运动：

例10地球表面的平均重力加速度为g，地球半径为R，万有引力恒量为G，可以用下式估计地球的平均密度是（）

3gg3gg22

A．4RGB．4RGC．RGD．RG

解析在地球表面的物体所受的重力为mg，在不考虑地球自转的影响时即等于它受到的GMmR

mg

地球的引力，即：



①

密度公式

M

4VR

3V ②地球体积 3③

由①②③式解得



3g

4RG，选项A正确。

点评本题用到了“平均密度”这个概念，它表示把一个多种物质混合而成的物体看成是由“同种物质”组成的，用



M

V求其“密度”。

例11“神舟”五号载人飞船在绕地球飞行的第5圈进行变轨，由原来的椭圆轨道变为

距地面高度h=342km的圆形轨道。已知地球半径R=6.37×103km，地面处的重力加速度g=10m/s2。试导出飞船在上述圆轨道上运行的周期T的公式（用h、R、g表示），然后计算周期T的数值（保留两位有效数字）。

解析因万有引力充当飞船做圆周运动的向心力，由牛顿第二定律得：

G

Mm(Rh)2

m

42T2

(Rh)

G

Mm'R

m'g

①又②

T

由①②得：

2(Rh)Rh

Rg代入数据解得：T=5421s

例12全球电视实况转播的传送要靠同步卫星。同步卫星的特点是轨道周期与地球自转的周期相同。如果把它旋转在地球赤道平面中的轨道上，这种卫星将始终位于地面某一点的上空。一组三颗同步卫星，按图所示，排成一个正三角形，就可以构成一个全球通讯系统基地，几乎覆盖地球上全部人类居住地区，只有两极附近较小的地区为盲区。试推导同步卫星的高度和速度的式子。设地球的质量用M表示，地球自转的角速度用ω表示。

解析设卫星质量为m，轨道半径为r，根据同步卫星绕地心的匀速圆

Mm

周运动所需的向心力即为它受到的地球的引力，则有G2

m2r。解得

r

rGM

2。其中ω=7.27×10-5rad/s是地球的自转角速度，G=6.67×10-11N〃m2/kg2是万有引

力常量，M=5.98×1024kg是地球的质量。将这些数据代入上式，得同步卫星离地心的距离为 r=4.23×107m。

vr它的速率是

GM

2，其数值大小为：

v=rω=4.23×107×7.27×10-5m/s=3.08×103m/s

点评三颗互成120°角的地球同步卫星，可以建立起全球通信网，每颗卫星大约覆盖40%的区域，只有高纬度地区无法收到卫星转播的信号。

例13地球同步卫星离地心距离为r，环绕速度大小为v1，加速度大小为a1，地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度大小为a2，第一宇宙速度为v2，地球半径为R，则下列关系式正确的是（）

a1r

A．a2R

a1rRB．a2

()2

v1r



C．v2R

v1



D． v2Rr

解析在赤道上的物体的向心加速度a2≠g，因为物体不仅受到万有引力，而且受到地面对物体的支持力；随地球一起自转的物体不是地球卫星，它和地球同步卫星有相同的角速度；速度v1和v2均为卫星速度，应按卫星速度公式寻找关系。

设地球质量为M，同步卫星质量为m，地球自转的角速度为ω，则

araR 12对同步卫星赤道上的物体2a1rv1GMmm2r 所以a2R对同步卫星r

所以

v1

v1GMGMv2

vr第一宇宙速度R所以2R

r

1g2

故答案为AD。

例14某物体在地面上受到的重力为160N，将它放置在卫星中，在卫星以加速度

a

随火箭向上加速度上升的过程中，当物体与卫星中的支持物的相互挤压力为90N时，求此时卫星距地球表面有多远？（地球半径R=6.4×103km，g取10m/s2）

解析设此时火箭上升到离地球表面的高度为h，火箭上物体受到的支持力为FN，物体受到的重力为mg’，据牛顿第二定律FNmg'ma

①

mgG

Mm

R2③

mg'G

在h高处

Mm(Rh)2

②在地球表面处

FN

②③代入①

mgR2(hR)

ma

hR∴

（mg

11.92104(km)

FNma)

点评（1）卫星在升空过程中可以认为是坚直向上做匀加速直线运动，可根据牛顿第二

定律列出方程，但要注意由于高度的变化可引起的重力加速度的变化，应按物体所受重力约等于万有引力列方程求解。

（2）有些基本常识，尽管题目没有明显给出，必要时可以直接应用。例如，在地球表面物体受到地球的引力近似等于重力，地球自转周期T=24小时，公转周期T=365天等。

第三篇：高一物理典型例题2

典型例题

【例1】如图6-8-1-1所示，在匀速转动的圆筒内壁上，有一物体随圆筒一起转动而未滑动。当圆筒的角速度增大以后，下列说法正确的是（）

（A）物体所受弹力增大，摩擦力也增大了

（B）物体所受弹力增大，摩擦力减小了

（C）物体所受弹力和摩擦力都减小了

（D）物体所受弹力增大，摩擦力不变

分析与解：物体随圆筒一起转动时，受到三个力的作用：重力G、筒壁对

它的弹力FN、和筒壁对它的摩擦力F1（如图6-8-1-2所示）。其中G和F1是

一对平衡力，筒壁对它的弹力FN提供它做匀速圆周运动的向心力。当圆筒

匀速转动时，不管其角速度多大，只要物体随圆筒一起转动而未滑动，则物体所受的（静）摩擦力F1大小等于其重力。而根据向心力公式，FNmr，当角速度较大时FN也较大。故本题应选D。2图

6-8-1-

1【例2】如图6-8-1-3所示的传动装置中，已知大轮半径是小轮半径的3倍，图6-8-1-

2A点和B点分别在两轮边缘，C点离大轮距离等于小轮半径，若不打滑，则它们的线速度之比vA∶vB∶vC=，角速度之比ωA∶ωB∶ωC=，向心加速度之比aA∶aB∶aC=。

分析与解：A、C两点在同一轮上，所以角速度相等，即ωA=ωC由v=ωr得vA=3vC；又因为不打滑，所以vA= vB，由v=ωr得：

A13B。∴vA∶vB∶vC=3∶3∶1；ωA∶ωB∶ωC=1∶3∶1；

2aA∶aB∶aC=ArA∶BrB∶CrC=1∶3∶1。

学能提升 图6-8-1-

3★1．如图6-8-1-4所示，小物体A与圆柱保持相对静止，跟着圆盘一起

作匀速圆周运动，则A受力情况是受()

(A)重力、支持力

(B)重力、向心力

(C)重力、支持力和指向圆心的摩擦力

(D)重力、支持力、向心力和摩擦力

★2．如图6-8-1-5所示，a、b是地球上不同纬度上的两点，a、b

随地球自转做匀速圆周运动，则该两点具有相同的（）

(A)运动半径(B)线速度大小

(C)角速度(D)线速度 图6-8-1-4 ★3．用长短不同，材料相同的同样粗细的绳子，各拴着一个质量相同的小球在光滑水平面上作匀速圆周运动，那么（）

(A)两个小球以相同的线速度运动时，长绳易断

(B)两个小球以相同的角速度运动时，短绳易断

(C)两个小球以相同的角速度运动时，长绳易断

(D)不管怎样都是短绳易断

★4．如图6-8-1-6所示，汽车以速度v通过一半圆形式拱桥的顶端时，汽车受力的说法正确的是（）

(A)汽车的向心力就是它所受的重力

(B)汽车的向心力是它所受的重力和支持力的合力，方向指向圆心

(C)汽车受重力、支持力、牵引力、摩擦力和向心力的作用(D)以上均不正确

★★5．火车轨道在转弯处外轨高于内轨，其高度差由转弯半径与火车速度确定.若在某转弯处规定行驶的速度为v，则下列说法中正确的是()

①当火车以v的速度通过此弯路时，火车所受重力与轨道面支持力的合力提供向心力

②当火车以v的速度通过此弯路时，火车所受重力、轨道面支持力和外轨对轮缘弹力的合力提供向心力

③当火车速度大于v时，轮缘挤压外轨④当火车速度小于v时，轮缘挤压外轨

(A)①③(B)①④(C)②③(D)②④

★★6．由上海飞往美国洛杉矶的飞机在飞越太平洋的过程中，如果保持飞机速度的大小和距离海面的高度均不变，则下列说法中正确的是()

(A)飞机做的是匀速直线运动。

(B)飞机上的乘客对座椅的压力略大于地球对乘客的引力。

(C)飞机上的乘客对座椅的压力略小于地球对乘客的引力。

(D)飞机上的乘客对座椅的压力为零。

★★★7．有一质量为m的小木块，由碗边滑向碗底，碗内表面是半径为R的圆弧，由于摩擦力的作用，木块运动的速率不变，则（）

（A）它的加速度为零（B）它所受合力为零

（C）它所受合力大小一定，方向改变（D）它的加速度恒定

★★8．如图6-8-1-7所示，半径为r的圆筒绕竖直中心轴OO′转动，小物

块A靠在圆筒的内壁上，它与圆筒的静摩擦因数为μ，现要使A不下落，则圆筒转动的角速度ω至少应为图

6-8-1-7 ★★9．如图6-8-1-8所示，一个大轮通过皮带拉着小轮转动，皮带和两轮之间无滑动，大轮的半径是小轮的2倍，大轮上的一点s离转动轴的距离等于小轮

2的半径，当大轮边缘上P点的向心加速度是10m／s时，大轮上的S点和小轮上的Q点的向心加速度为aS=______m／s2，aQ=______m／s 图6-8-1-8 ★★★10．一个圆盘边缘系一根细绳，绳的下端拴着一个质量为m的小球，圆

盘的半径是r，绳长为L，圆盘匀速转动时小球随着一起转动，并且细绳与竖直

方向成θ角，如图6-8-1-9所示，则圆盘的转速是。

★★★11．如图6-8-1-10所示，直径为d的纸筒以角速度ω绕轴O

匀速转动，从枪口发射的子弹沿直径穿过圆筒.若子弹在圆筒旋转不到

半周时在圆筒上留下a、b两个弹孔，已知aO和b0夹角为φ，则子弹的速度大小为

★★12．下述各种现象，属于利用离心现象的是；属于防止离心

现象的是。

A．洗衣机脱水B．离心沉淀器分离物质

C．汽车转弯时减速D．汽车过桥时减速

E．转动雨伞，去除雨伞上的一些水

F．站在公交车里的乘客，在汽车转弯时用力拉住扶手

2图6-8-1-9 图

6-8-1-10

答案：1.C；2.C；3.C；4.B；5.A；6.C；7.C；8.g

r；9.aS=

5、aQ=20；10.12gtanrlsin 11.d

； 12.利用离心现象的是A、B、E；防止离心现象的是C、D、F

第四篇：高一物理必修2公式定理总结

高一物理公式总结

一、质点的运动（1）------直线运动

1）匀变速直线运动

1.平均速度V平=S/t（定义式）2.有用推论Vt^2 –Vo^2=2as

3.中间时刻速度 Vt/2=V平=(Vt+Vo)/2 4.末速度Vt=Vo+at

5.中间位置速度Vs/2=[(Vo^2 +Vt^2)/2]1/2 6.位移S= V平t=Vot + at^2/2=Vt/2t

7.加速度a=(Vt-Vo)/t 以Vo为正方向，a与Vo同向(加速)a>0；反向则a<0

8.实验用推论ΔS=aT^2 ΔS为相邻连续相等时间(T)内位移之差

9.主要物理量及单位:初速(Vo):m/s

加速度(a):m/s^2 末速度(Vt):m/s

时间(t):秒(s)位移(S):米（m）路程:米 速度单位换算：1m/s=3.6Km/h

注：(1)平均速度是矢量。(2)物体速度大,加速度不一定大。(3)a=(Vt-Vo)/t只是量度式，不是决定式。(4)其它相关内容：质点/位移和路程/s--t图/v--t图/速度与速率/

2)自由落体

1.初速度Vo=0

2.末速度Vt=gt

3.下落高度h=gt^2/2（从Vo位置向下计算）4.推论Vt^2=2gh

注:(1)自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，遵循匀变速度直线运动规律。

(2)a=g=9.8 m/s^2≈10m/s^2 重力加速度在赤道附近较小,在高山处比平地小，方向竖直向下。

3)竖直上抛

1.位移S=Vot-gt^2/2 2.末速度Vt= Vo-gt（g=9.8≈10m/s2）

3.有用推论Vt^2 –Vo^2=-2gS 4.上升最大高度Hm=Vo^2/2g(抛出点算起)

5.往返时间t=2Vo/g（从抛出落回原位置的时间）

注:(1)全过程处理:是匀减速直线运动，以向上为正方向，加速度取负值。(2)分段处理：向上为匀减速运动，向下为自由落体运动，具有对称性。(3)上升与下落过程具有对称性,如在同

点速度等值反向等。

二、质点的运动（2）----曲线运动 万有引力

1)平抛运动

1.水平方向速度Vx= Vo 2.竖直方向速度Vy=gt

3.水平方向位移Sx= Vot 4.竖直方向位移(Sy)=gt^2/

25.运动时间t=(2Sy/g)1/2(通常又表示为(2h/g)1/2)

6.合速度Vt=(Vx^2+Vy^2)1/2=[Vo^2+(gt)^2]1/2

合速度方向与水平夹角β: tgβ=Vy/Vx=gt/Vo

7.合位移S=(Sx^2+ Sy^2)1/2 ,位移方向与水平夹角α: tgα=Sy/Sx＝gt/2Vo

注：(1)平抛运动是匀变速曲线运动，加速度为g，通常可看作是水平方向的匀速直线运动与竖直方向的自由落体运动的合成。(2)运动时间由下落高度h(Sy)决定与水平抛出速度无关。

（3）θ与β的关系为tgβ＝2tgα。（4）在平抛运动中时间t是解题关键。(5)曲线运动的物体必有加速度，当速度方向与所受合力(加速度)方向不在同一直线上时物体做曲线运动。

2)匀速圆周运动

1.线速度V=s/t=2πR/T 2.角速度ω=Φ/t=2π/T=2πf

3.向心加速度a=V^2/R=ω^2R=(2π/T)^2R 4.向心力F心=Mv^2/R=mω^2*R=m(2π/T)^2*R

5.周期与频率T=1/f 6.角速度与线速度的关系V=ωR

7.角速度与转速的关系ω=2πn(此处频率与转速意义相同)

8.主要物理量及单位： 弧长(S):米(m)角度(Φ)：弧度（rad）频率（f）：赫（Hz）

周期（T）：秒（s）转速（n）：r/s 半径(R):米（m）线速度（V）：m/s

角速度（ω）：rad/s 向心加速度：m/s2

注：（1）向心力可以由具体某个力提供，也可以由合力提供，还可以由分力提供，方向始终与速度方向垂直。（2）做匀速度圆周运动的物体，其向心力等于合力，并且向心力只改变速

度的方向，不改变速度的大小，因此物体的动能保持不变，但动量不断改变。

3)万有引力

1.开普勒第三定律T2/R3=K(=4π^2/GM)R:轨道半径 T :周期 K:常量(与行星质量无关)

2.万有引力定律F=Gm1m2/r^2 G=6.67×10^-11N·m^2/kg^2方向在它们的连线上

3.天体上的重力和重力加速度GMm/R^2=mg g=GM/R^2 R:天体半径(m)

4.卫星绕行速度、角速度、周期 V=(GM/R)1/2 ω=(GM/R^3)1/2 T=2π(R^3/GM)1/2

5.第一（二、三)宇宙速度V1=(g地r地)1/2=7.9Km/s V2=11.2Km/s V3=16.7Km/s

6.地球同步卫星GMm/(R+h)^2=m*4π^2(R+h)/T^2 h≈3.6 km h:距地球表面的高度

注:(1)天体运动所需的向心力由万有引力提供,F心=F万。(2)应用万有引力定律可估算天体的质量密度等。(3)地球同步卫星只能运行于赤道上空，运行周期和地球自转周期相同。(4)卫星轨道半径变小时,势能变小、动能变大、速度变大、周期变小。(5)地球卫星的最大环绕速度和最小发射速度均为7.9Km/S。

机械能

1.功

(1)做功的两个条件: 作用在物体上的力.物体在里的方向上通过的距离.(2)功的大小: W=Fscosa 功是标量 功的单位:焦耳(J)

1J=1N*m

当 0<= a <派/2 w>0 F做正功 F是动力

当 a=派/2 w=0(cos派/2=0)F不作功

当 派/2<= a <派 W<0 F做负功 F是阻力

(3)总功的求法:

W总=W1+W2+W3……Wn

W总=F合Scosa

2.功率

(1)定义:功跟完成这些功所用时间的比值.P=W/t 功率是标量 功率单位:瓦特(w)

此公式求的是平均功率

1w=1J/s 1000w=1kw

(2)功率的另一个表达式: P=Fvcosa

当F与v方向相同时, P=Fv.(此时cos0度=1)

此公式即可求平均功率,也可求瞬时功率

1)平均功率: 当v为平均速度时

2)瞬时功率: 当v为t时刻的瞬时速度

(3)额定功率: 指机器正常工作时最大输出功率

实际功率: 指机器在实际工作中的输出功率

正常工作时: 实际功率≤额定功率

(4)机车运动问题(前提:阻力f恒定)

P=Fv F=ma+f(由牛顿第二定律得)

汽车启动有两种模式

1)汽车以恒定功率启动(a在减小,一直到0)

P恒定 v在增加 F在减小 尤F=ma+f

当F减小=f时 v此时有最大值

2)汽车以恒定加速度前进(a开始恒定,在逐渐减小到0)

a恒定 F不变(F=ma+f)V在增加 P实逐渐增加最大

此时的P为额定功率 即P一定

P恒定 v在增加 F在减小 尤F=ma+f

当F减小=f时 v此时有最大值

3.功和能

(1)功和能的关系: 做功的过程就是能量转化的过程

功是能量转化的量度

(2)功和能的区别: 能是物体运动状态决定的物理量,即过程量功是物体状态变化过程有关的物理量,即状态量

这是功和能的根本区别.4.动能.动能定理

(1)动能定义:物体由于运动而具有的能量.用Ek表示

表达式 Ek=1/2mv^2 能是标量 也是过程量

单位:焦耳(J)1kg*m^2/s^2 = 1J

(2)动能定理内容:合外力做的功等于物体动能的变化

表达式 W合=ΔEk=1/2mv^2-1/2mv0^2

适用范围:恒力做功,变力做功,分段做功,全程做功

5.重力势能

(1)定义:物体由于被举高而具有的能量.用Ep表示

表达式 Ep=mgh 是标量 单位:焦耳(J)

(2)重力做功和重力势能的关系

W重=－ΔEp

重力势能的变化由重力做功来量度

(3)重力做功的特点:只和初末位置有关,跟物体运动路径无关重力势能是相对性的,和参考平面有关,一般以地面为参考平面重力势能的变化是绝对的,和参考平面无关

(4)弹性势能:物体由于形变而具有的能量

弹性势能存在于发生弹性形变的物体中,跟形变的大小有关弹性势能的变化由弹力做功来量度

6.机械能守恒定律

(1)机械能:动能,重力势能,弹性势能的总称

总机械能:E=Ek+Ep 是标量 也具有相对性

机械能的变化,等于非重力做功(比如阻力做的功)

ΔE=W非重

机械能之间可以相互转化

(2)机械能守恒定律: 只有重力做功的情况下,物体的动能和重力势能发生相互转化,但机械能保持不变

表达式: Ek1+Ep1=Ek2+Ep2 成立条件:只有重力做功

第五篇：高一物理必修2万有引力与航天教案

高一物理必修2万有引力与航天教案

第一节行星的运动 【教学目标】 知识与技能

1、知道地心说和日心说的基本内容。

2、知道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。

3、知道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，且这个比值与行星的质量无关，但与太阳的质量有关。

4、理解人们对行星运动的认识过程是漫长复杂的，真理是来之不易的。过程与方法

通过托勒密、哥白尼、第谷·布拉赫、开普勒等几位科学家对行星运动的不同认识，了解人类认识事物本质的曲折性并加深对行星运动的理解。

情感态度与价值观

1、澄清对天体运动神秘模糊的认识，掌握人类认识自然规律的科学方法。

2、感悟科学是人类进步不竭的动力。【教学重点】

开普勒行星运动定律 【教学难点】

对开普勒行星运动定律的理解和应用 【教学课时】 1课时

【探究学习】

一、人类认识天体运动的历史

1、“地心说”的内容及代表人物：

2、“日心说”的内容及代表人物：

二、开普勒行星运动定律的内容 开普勒第一定律：。

开普勒第二定律：。

开普勒第三定律：

。即：

在高中阶段的学习中，多数行星运动的轨道能够按圆来处理。引入新课

多媒体演示：天体运动的图片浏览。

在浩瀚的宇宙中有无数大小不

一、形态各异的天体，如月亮、地球、太阳、夜空中的星星……由这些天体组成的广袤无限的宇宙始终是我们渴望了解、不断探索的领域。人们对行星运动的认识过程是漫长复杂的，历史上有过不同的看法，科学家对此进行了不懈的探索，通过本节内容的学习，将使我们正确地认识行星的运动。

新课讲解

一、古代对行星运动规律的认识 问1：．古人对天体运动存在哪些看法? “地心说”和“日心说”． 问2．什么是“地心说”?什么是“日心说”'? “地心说”认为地球是宇宙的中心，是静止不动的，大阳、月亮以及其他行星都绕地球运动，“日心说”则认为太阳是静止不动的，地球和其他行星都绕太阳运动．

“地心说'的代表人物：托勒密(古希腊)．”地心说'符合人们的直接经验，同时也符合势力强大的宗教神学关于地球是宇宙中心的认识，故地心说一度占据了统治地位．

问3：“日心说”战胜了“地心说”，请阅读第《人类对行星运动规律的认识》，找出“地心说”遭遇的尴尬和“日心说'的成功之处．

地心说所描述的天体的运动不仅复杂而且问题很多，如果把地球从天体运动的中心位置移到一个普通的、绕太阳运动的位置，换一个角度来考虑天体的运动，许多问题都可以解决，行星运动的描述也变得筒单了．

”日心说“代表人物：哥白尼，”日心说“能更完美地解释天体的运动．

二、开普勒行星运动三定律

问1：古人认为天体做什么运动? 古人把天体的运动看得十分神圣，他们认为天体的运动不同于地面物体的运动，天体做的是最完美、最和谐的匀速圆周运动．

问2：开普勒认为行星做什么样的运动?他是怎样得出这一结论的? 开普勒认为行星做椭圆运动．他发现假设行星傲匀逮圆周运动，计算所得的数据与观测数据不符，只有认为行星做椭圆运动，才能解释这一差别．

问3：开普勒行星运动定律哪几个方面描述了行星绕太阳运动的规律?具体表述是什么? 开普勒行星运动定律从行星运动轨道，行星运动的线速度变化，轨道与周期的关系三个方面揭示了行星运动的规律．

（多媒体播放行星绕椭圆轨道运动的课件）开普勒第一定律：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．

问4：这一定律说明了行星运动轨迹的形状，不同的行星绕大阳运行时椭圆轨道相同吗? 不同．

[教材做一做] 可以用一条细绳和两图钉来画椭圆．如图7．1-l所示，把白纸镐在木板上，然后按上图钉．把细绳的两端系在图钉上，用一枝铅笔紧贴着细绳滑动，使绳始终保持张紧状态．铅笔在纸上画出的轨迹就是椭圆，图钉在纸上留下的痕迹叫做椭圆的焦点．

想一想，椭圆上某点到两个焦点的距离之和与椭圆上另一点到两个焦点的距离之和有什么关系? 开普勒第二定律：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．

问5：如图7.1-2所示，行星沿着椭圆轨道运行，太阳位于椭圆的一个焦点上行星在远日点的速率与在近日点的速率谁大？

因为相等时间内面积相等，所以近日点速率大。开普勒第三定律：所有行星的椭圆轨道的半长轴的三次方跟公转周期的平方的比值都相等．（如图7．1-l）（投影九大行星轨道图或见教材页图7.1-3）

问6：由于行星的椭圆轨道都跟圆近似，在中学阶段研究中按圆处理，开普勒三定律适用于圆轨道时，应该怎样表述呢?

1、多数大行星绕太阳运动轨道半径十分接近圆，太阳处在圆心上。

2、对某一行星来说，它绕太阳做圆周运动的角速度（或线速度）不变。

3、所有行星的轨道半径的三次方跟它的公转周期的平方的比值都相等． 若用R代表轨道半径，T代表公转周期，开普勒第三定律可以用下面的公式表示：

比值k是一个与行星无关的恒量。

参考资料：给出太阳系九大行星平均轨道半径和周期的数值，供课后验证。问7：这一定律发现了所有行星的轨道的半长轴与公转周期之间的定量关系，比值k是一个与行星无关的常量，你能猜想出它可能跟谁有关吗根据开普勒第三定律知：所有行星绕太阳运动的半长轴的三次方跟公转周期二次方的比值是一个常数k，可以猜想，这个”k“一定与运动系统的物体有关．因为常数k对于所有行星都相同，而各行星是不一样的，故跟行星无关，而在运动系中除了行星就是中心天体--太阳，故这一常数”k“一定与中心天体--太阳有关．

说明：开普勘定律不仅适用于行星绕大阳运动，也适用于卫星绕着地球转，K是一个与行星质量无关的常量，但不是恒量，在不同的星系中，K值不相同。K与中心天体有关。

【课堂训练】

例1关于行星的运动以下说法正确的是（）A．行星轨道的半长轴越长，自转周期就越长 B．行星轨道的半长轴越长，公转周期就越长 C．水星轨道的半长轴最短，公转周期就最长 D．冥王星离太阳”最远"，公转周期就最长 2.为什么说曲线运动一定是变速运动? 分析：由开普勒第三定律可知，a越大，T越大，故BD正确，C错误；式中的T是公转周期而非自转周期，故A错。

答案：BD 例2已知木星绕太阳公转的周期是地球绕太阳公转周期的12倍。则木星绕太阳公转轨道的半长轴为地球公转轨道半长轴的倍。

思维入门指导：木星和地球均为绕太阳运行的行星，可利用开普勒第三定律直接求解。本题考查开普勒第三定律的应用。

解：由开普勒第三定律可知： 对地球：对木星 所以 点拨：在利用开普勒第三定律解题时，应注意它们的比值中的k是一个与行星运动无关的常量。

例3已知地球绕太阳作椭圆运动。在地球远离太阳运动的过程中，其速率越来越小，试判断地球所受向心力如何变化。若此向心力突然消失，则地球运动情况将如何？

思维入门指导：行星的运动为曲线运动，因此本节知识常常和曲线运动知识相综合。

解：由于地球在远离太阳运动的过程中，其速率减小，据牛顿第二定律有，由开普勒第二定律知，地球在远离太阳运动的过程中角速度（单位时间内地球与太阳的连线扫过的角度）也减小，故向心力减小。若此向心力突然消失，则地球将沿轨道的切线方向做离心运动。

点拨：地球绕太阳的运动虽然并非匀速圆周运动，但向心力公式仍适用。任一时刻，地球的速度方向均沿椭圆的切线方向。

【课堂小结】

教师活动：让学生概括总结本节的内容。请一个同学到黑板上总结，其他同学在笔记本上总结，然后请同学评价黑板上的小结内容。

学生活动：认真总结概括本节内容，并把自己这节课的体会写下来、比较黑板上的小结和自己的小结，看谁的更好，好在什么地方。

点评：总结课堂内容，培养学生概括总结能力。

教师要放开，让学生自己总结所学内容，允许内容的顺序不同，从而构建他们自己的知识框架。

本节学习的是开普勒行星运动的三定律，其中第一定律反映了行星运动的轨迹是椭圆，第二定律描述了行星在近日点的速率最小，在远日点的速率最大，第三定律揭示了轨道半长轴与公转周期的定量关系．在近似计算中可以认为行星都以太阳为圆心做匀速圆周运动。