高一物理 匀速圆周运动总结
匀速圆周运动
匀速圆周运动当一质点或物体绕某一固定点做圆周运动,且平均角速度恒定时,我们称之为匀速圆周运动。
这种运动形式常见于多种物理现象中,如行星绕太阳运动、卫星绕地球运动等。
1. 性质1.1 运动方向恒定:质点在做匀速圆周运动时,偏向心力与速度方向垂直,使得质点沿圆周运动。
因此,质点在对运动方向有影响的外力作用下,运动方向仍旧呈现恒定的状态。
1.2 角速度恒定:匀速圆周运动中,角速度ω始终为常数,其大小由圆周运动的半径r、线速度v以及ω的定义式ω=v/r共同决定。
当半径和线速度均恒定时,角速度也随之恒定。
1.3 周期是固定的:由于角速度ω为恒定值,周期T也将是不变的。
周期可以被定义为质点在做一圆周运动中所需的时间,或者是一个圆周运动完成的次数。
2. 公式2.1 匀速圆周运动的周期公式:T=2πr/v其中,T代表圆周运动的周期,r代表圆周的半径,v代表线速度。
2.2 线速度与半径之间的关系:v=rω其中,v代表线速度,r代表半径,ω代表角速度。
2.3 运动的加速度公式:a=v²/r其中,a代表质点在圆周运动中的加速度,v代表线速度,r代表半径。
3. 应用匀速圆周运动在现实中的应用非常广泛。
在天体物理学中,行星绕太阳运动和卫星绕地球运动都属于匀速圆周运动,并被广泛应用于天体运动的研究。
此外,在众多机械设备中,旋转部件的运动也往往是匀速圆周运动,例如发动机的曲轴运动、水泵的叶轮运动等。
4. 总结匀速圆周运动是一种常见的运动形式,其关键特征是角速度、周期和运动方向的稳定性。
通过理解匀速圆周运动的性质和公式,我们可以更好地应用它们于实际场景,加深对物理学基础知识的理解。
高三物理匀速圆周运动知识点总结【汇总三篇】
高三物理匀速圆周运动知识点总结【汇总三篇】高三物理匀速圆周运动知识点总结(实用)经了解,有关的质点沿圆周运动,如果是在任意相等的时间里通过的圆弧长度都相等,这种运动就叫做“匀速圆周运动”。
那么,匀速圆周运动是圆周运动中,最常见和最简单的运动(因为速度是矢量,所以匀速圆周运动实际上是指匀速率圆周运动)。
内容导航高三物理匀速圆周运动知识点总结怎么快速提高物理成绩高中物理有哪些学习技巧高三物理匀速圆周运动知识点总结1.运动条件做匀速圆周运动的充要条件是:具有初速度(初速度不为零)总是服从一个恒定的大小,方向垂直于速度方向,并且在速度方向的同一侧。
2.计算公式1)v(线速度)=ΔS/Δt=2πr/T=ωr=2πrn(S代表弧长,t代表时间,r代表半径,n代表转速)2)ω(角速度)=Δθ/Δt=2π/T=2πn(θ表示角度或者弧度)3)T(周期)=2πr/v=2π/ω=1/n4)n(转速)=1/T=v/2πr=ω/2π5)Fn(向心力)=mrω2=mv2/r=mr4π/T2=mr4π2n26)an(向心加速度)=rω2=v2/r=r4π2/T2=r4π2n27)vmin=√gr(过最高点时的条件)8)fmin(过最高点时的对杆的压力)=mg-(有杆支撑)9)fmax(过最低点时的对杆的拉力)=mg+(有杆)3.匀速圆周运动的物理量线速度v①意义:描述质点沿圆弧运动的快慢的物理量,线速度越大,质点沿圆弧运动越快。
②定义:线速度的大小等于质点通过的弧长s与所用时间t的比值。
③单位:m/s。
④矢量:方向在圆周各点的切线方向上。
⑤就是物体做匀速圆周运动的瞬时速度。
⑥质点做匀速圆周运动时,线速度大小不变,但方向时刻在改变,故其线速度不是恒矢量。
⑦边缘相连接的物体,线速度相同。
角速度ω①定义:连接质点和圆心的半径(动半径)转过的角度跟所用时间的比值,叫做匀速圆周运动的角速度。
②单位:rad/s(弧度每秒)。
③矢量(中学阶段不讨论,用右手定则<安培定则>可判断方向,例如:当其在水平面上顺时针转动时角速度方向竖直向下)。
(完整版)高一物理必修2圆周运动复习知识点总结及经典例题详细剖析
匀速圆周运动专题从现行高中知识体系来看,匀速圆周运动上承牛顿运动定律,下接万有引力,因此在高一物理中占据极其重要的地位,同时学好这一章还将为高二的带电粒子在磁场中的运动及高三复习中解决圆周运动的综合问题打下良好的基础。
(一)基础知识1. 匀速圆周运动的基本概念和公式(1)线速度大小,方向沿圆周的切线方向,时刻变化;(2)角速度,恒定不变量;(3)周期与频率;(4)向心力,总指向圆心,时刻变化,向心加速度,方向与向心力相同;(5)线速度与角速度的关系为,、、、的关系为。
所以在、、中若一个量确定,其余两个量也就确定了,而还和有关。
2. 质点做匀速圆周运动的条件(1)具有一定的速度;(2)受到的合力(向心力)大小不变且方向始终与速度方向垂直。
合力(向心力)与速度始终在一个确定不变的平面内且一定指向圆心。
3. 向心力有关说明向心力是一种效果力。
任何一个力或者几个力的合力,或者某一个力的某个分力,只要其效果是使物体做圆周运动的,都可以认为是向心力。
做匀速圆周运动的物体,向心力就是物体所受的合力,总是指向圆心;做变速圆周运动的物体,向心力只是物体所受合外力在沿着半径方向上的一个分力,合外力的另一个分力沿着圆周的切线,使速度大小改变,所以向心力不一定是物体所受的合外力。
(二)解决圆周运动问题的步骤1. 确定研究对象;2. 确定圆心、半径、向心加速度方向;3. 进行受力分析,将各力分解到沿半径方向和垂直于半径方向;4. 根据向心力公式,列牛顿第二定律方程求解。
基本规律:径向合外力提供向心力(三)常见问题及处理要点1. 皮带传动问题例1:如图1所示,为一皮带传动装置,右轮的半径为r,a是它边缘上的一点,左侧是一轮轴,大轮的半径为4r,小轮的半径为2r,b点在小轮上,到小轮中心的距离为r,c点和d点分别位于小轮和大轮的边缘上,若在传动过程中,皮带不打滑,则()A. a点与b点的线速度大小相等B. a点与b点的角速度大小相等C. a点与c点的线速度大小相等D. a点与d点的向心加速度大小相等图1解析:皮带不打滑,故a、c两点线速度相等,选C;c点、b点在同一轮轴上角速度相等,半径不同,由,b点与c点线速度不相等,故a与b线速度不等,A错;同样可判定a与c角速度不同,即a与b角速度不同,B错;设a点的线速度为,则a点向心加速度,由,,所以,故,D 正确。
高一物理圆周运动知识点总结
高一物理圆周运动知识点总结一、基本概念1. 圆周运动的定义圆周运动是指物体沿着圆形轨道运动的一种运动形式。
在圆周运动中,物体在一定时间内绕着圆心做匀速或者变速运动,这种运动形式是一种二维的平面运动。
2. 圆周运动的基本要素在圆周运动中,有几个基本的要素需要了解:① 半径:圆周运动的轨道是圆形的,半径就是这个圆的半径,用r表示。
② 角度:圆周运动的角度是一个重要的概念,用Θ表示,它和半径的长度和弧长的关系是:弧长 = 半径 * 角度。
在国际单位制中,角度的单位是弧度。
③ 速度:圆周运动的速度是指物体在圆周运动中单位时间内沿着圆周轨道所运动的距离,也称为线速度。
④ 加速度:在圆周运动中,物体的速度可能会发生变化,从而产生加速度。
当圆周运动的速度不变时,加速度指的是物体所受到的向心加速度,用ac表示。
3. 向心力在圆周运动中,由于物体需要不断地改变运动方向,所以会产生向心加速度,它会产生一个向心力Fc,它的大小和方向分别是:Fc = mv^2/r,方向是向着圆心的。
4. 周期和频率① 周期:圆周运动所需的时间称为周期,用T表示。
周期和角速度的关系是:T = 2π/ω。
② 频率:频率是指单位时间内圆周运动的次数,用f表示,频率和周期的关系是:f = 1/T。
二、相关公式1. 速度公式在圆周运动中,线速度的公式是:v = ωr,其中,v是线速度,ω是角速度,r是半径。
2. 加速度公式在圆周运动中,向心加速度的公式是:ac = v^2/r = ω^2r。
3. 角速度公式角速度是指单位时间内角度的变化率,它的公式是:ω = ΔΘ/Δt。
4. 圆周运动的运动学公式① 圆周运动的速度公式由速度公式v = ωr,可以得出圆周运动的速度公式:v = ωr。
② 圆周运动的加速度公式由向心加速度的公式ac = v^2/r = ω^2r,可以得出圆周运动的加速度公式:ac = ω^2r。
③ 圆周运动的角度和时间关系公式根据角速度的定义ω = ΔΘ/Δt,可以得出角度和时间的关系公式:Θ = ωt。
高一物理匀速圆周运动
圆锥摆的摆球在 水平面上做匀速 圆周运动时,所 收的向心力就是 重力G与拉力T的 合外力, F合=F向。
在竖直平面上做圆周运动的物体,如翻 山车、水流星中的水,杆连接的小球,在 圆轨道最高点线速度v1<最低点线速度v2, 两处的向心力分别是: F1=mg+N1(或T1)=mv12/r,F2=N2(或T2)mg=mv22/r。在最高点时,对应N1(或 T1)=0的线速度为 叫做“临界速度”。 若N1=0,重力做向心力,物体处于“完 翻山车的圆周运动 全失重”状态。 若v1>v1′,则N1>0。若v1<v1′,实 际上物体将达不到最高点,上行时 将提前脱离轨道发生斜抛运动。物 体在三种情况下的最低点都具有向 上的加速度,N2(或T2)>mg,故 处于“超重状态”。
硬杆连接的物体的圆周运动
绳栓着小球做圆周运动时,小球所需的向 心力由形变的绳产生的弹力提供。若m、 r、ω一定,向心力F=mω2r,如果ω增大, 则F也增大,F增大到一定程度,绳会被 拉断,致使F=0,向心力消失,小球将沿 切线方向飞出而远离圆心运动。同样,若 F小于它做圆周运动的所需的向心力,即 F<mω2r,小球也要沿一条曲线运动,而 且离圆心越来越远。 在实际中,有一些利用离心运动的机械,这些机械叫做离心机械。离心机 械的种类很多,应用也很广。例如,离心干燥(脱水)器,离心分离器, 离心水泵。
着鞠言所在位置赶去.飞行之中,也多次传讯给鞠言示警.没过多久,鞠言の回讯就来了.“石太将军不用太担心.”鞠言说道.“鞠言道友,你可千万不要小看魔将.呐些魔将,每壹个都强大无比.人类申皇层次の修行者,是比不上魔将の.魔将の实历,整体上就超出申皇修行者壹筹.”石太将军 是怕鞠言轻敌.正常情况之下,人类の申皇修行者,需要至少三四个甚至更多,才能与壹个魔将正面抗衡.而现
匀速圆周运动知识点解析
匀速圆周运动知识点解析1.匀速圆周运动的定义(1)轨迹是圆周的运动叫圆周运动。
(2)质点沿圆周运动,如果在相同时间里通过的弧长相等,这种运动叫匀速圆周运动。
(3)匀速圆周运动是最简单的圆周运动形式,也是最基本的曲线运动之一。
(4)匀速圆周运动是一种理想化的运动形式。
许多物体的运动接近这种运动,具有一定的实际意义。
一般圆周运动,也可以取一段较短的时间(或弧长)看成是匀速圆周运动。
2.周期(1)物体做匀速圆周运动时,运动一周所用的时间。
(2)周期用符号T表示,单位是秒。
(3)周期是反映重复性运动的运动快慢的物理量。
它从另一个角度描述了物体的运动。
3.线速度(1)物体做匀速圆周运动时,通过的弧长s跟通过这段弧长所用时间t的比值,叫运动物体线速度大小。
线速度的方向为圆周上某点的切线方向。
(2)线速度的计算公式:(3)线速度的意义:线速度实质上还是物体某一时刻的瞬时速度,虽然是用弧长和时间的比定义了速度大小,但当时间t趋于零时,弧长和为区别角速度而取名为线速度。
4.角速度转过这些角度所用时间t的比值,叫物体做匀速圆周运动的角速度。
(2)角速度计算公式:(3)角速度单位为:弧度/秒(rad/s)。
(4)角速度是矢量,方向为右手螺旋法则的大拇指的指向。
(5)角速度是描述转动快慢的物理量。
在描述转动效果时,它比用线速度描述更具有代表性。
5.向心加速度(1)匀速圆周运动的加速度方向匀速圆周运动的速度大小不变,速度的方向时刻在变,由于速度方向的变化,质点一定具有加速度,该加速度反映速度方向变化的快慢,该加速度的方向沿着半径指向圆心。
设质点沿半径是r的圆周做匀速圆周运动,在某时刻它处于A点,速度是vA,经过很短时间Δt后,运动到B点,速度为vB。
根据矢量合成的三角形法则可知,矢量vA与Δv之和等于vB,所以Δv是质点在A点时的加速度。
如图4-20。
时Δv便垂直于vA。
而vA是圆的切线,故Δv是指向圆心的。
即A点加速度指向圆心,所以匀速圆周运动的加速度又叫向心加速度。
匀速圆周运动规律
匀速圆周运动规律一、匀速圆周运动的基本概念1. 定义- 物体沿着圆周运动,并且线速度大小处处相等的运动叫做匀速圆周运动。
需要注意的是,这里的“匀速”指的是速率不变,而速度方向是时刻改变的,所以匀速圆周运动是变速运动。
2. 相关物理量- 线速度(v)- 定义:线速度是矢量,它是描述质点沿圆周运动快慢的物理量。
大小等于质点通过的弧长Δ s与所用时间Δ t的比值,即v = (Δ s)/(Δ t)。
- 方向:在圆周上某点的线速度方向为该点的切线方向。
- 角速度(ω)- 定义:角速度也是矢量,它描述的是物体绕圆心转动的快慢。
大小等于连接物体和圆心的半径转过的角度Δθ(用弧度制表示)与所用时间Δ t的比值,即ω=(Δθ)/(Δ t)。
- 单位:弧度/秒(rad/s)。
- 周期(T)- 定义:做匀速圆周运动的物体,运动一周所用的时间叫做周期。
- 关系:T=(2π r)/(v)(r为圆周运动的半径),同时T = (2π)/(ω)。
- 频率(f)- 定义:单位时间内完成圆周运动的圈数。
- 关系:f=(1)/(T),单位是赫兹(Hz)。
- 转速(n)- 定义:转速是指做匀速圆周运动的物体单位时间内转过的圈数。
在数值上n = f(当n的单位为转/秒时)。
- 线速度与角速度的关系:v = rω(r为圆周运动的半径)。
二、匀速圆周运动的向心力1. 向心力的概念- 向心力是按效果命名的力,它的作用是产生向心加速度,改变物体的速度方向,使物体做圆周运动。
- 向心力的方向始终指向圆心。
2. 向心力的大小- 根据牛顿第二定律F = ma,结合向心加速度a=frac{v^2}{r}=rω^2,可得向心力的大小F = mfrac{v^2}{r}=mrω^2(m为做圆周运动物体的质量,r为圆周运动的半径)。
3. 向心力的来源- 向心力可以由一个力提供,也可以由几个力的合力提供,还可以由某个力的分力提供。
例如,在圆锥摆中,小球做匀速圆周运动的向心力是由重力和绳子拉力的合力提供的;在汽车过拱形桥顶端时,向心力是由重力和桥面对汽车的支持力的合力提供的。
高一物理圆周运动知识点总结
高一物理圆周运动知识点总结圆周运动是物理学中的一个重要概念,它涉及到很多物理量和公式。
在高一物理学习中,圆周运动是一个重要的知识点,本文将对圆周运动的相关知识进行总结。
一、圆周运动的基本概念圆周运动是指物体在一个圆形轨道上做匀速运动的现象。
在圆周运动中,物体的速度大小不变,但方向不断改变,因此物体会不断改变运动方向,产生向心加速度。
二、圆周运动的物理量1. 角速度角速度是指物体在圆周运动中单位时间内转过的角度。
它的单位是弧度/秒,用符号ω表示。
角速度与线速度之间有一个重要的关系:线速度等于半径乘以角速度,即v=rω。
2. 向心加速度向心加速度是指物体在圆周运动中受到的向心的加速度。
它的大小等于速度的平方除以半径,即a=v²/r。
向心加速度的方向指向圆心,与速度方向垂直。
3. 周期和频率周期是指物体在圆周运动中完成一次运动所需的时间。
它的单位是秒,用符号T表示。
频率是指物体在圆周运动中单位时间内完成的运动次数。
它的单位是赫兹,用符号f表示。
周期和频率之间有一个重要的关系:频率等于周期的倒数,即f=1/T。
4. 线速度线速度是指物体在圆周运动中沿着圆周轨道运动的速度。
它的大小等于半径乘以角速度,即v=rω。
线速度的方向与切线方向相同。
三、圆周运动的公式1. 向心加速度公式向心加速度的大小等于速度的平方除以半径,即a=v²/r。
2. 角速度公式角速度是指物体在圆周运动中单位时间内转过的角度。
它的单位是弧度/秒,用符号ω表示。
角速度与线速度之间有一个重要的关系:线速度等于半径乘以角速度,即v=rω。
3. 周期和频率公式周期是指物体在圆周运动中完成一次运动所需的时间。
它的单位是秒,用符号T表示。
频率是指物体在圆周运动中单位时间内完成的运动次数。
它的单位是赫兹,用符号f表示。
周期和频率之间有一个重要的关系:频率等于周期的倒数,即f=1/T。
四、圆周运动的应用圆周运动在生活中有很多应用,例如:1. 汽车在转弯时会产生向心加速度,这是因为汽车在转弯时受到了向心力的作用。
匀速圆周运动整章知识点总结知识分享
匀速圆周运动整章知识点总结匀速圆周运动1、定义:质点沿圆周运动,如果在相等的时间里通过的弧长相等,这种运动叫做匀速圆周运动2、描述匀速圆周运动的物理量3、向心力作用效果:产生向心加速度,并不断改变物体线速度方向,维持物体做圆周运动。
方向:总是沿半径指向圆心,是一个变力大小:22ωmrrvmmaF===来源:向心力不是性质力,是根据力的效果命名的,向心力可以是重力、弹力摩擦力等各种力,也可以是各力的合力或某力的分立;4、离心运动和近心运动1、离心当F向=F合时,物体做圆周运动当F合=0 时,即产生向心力的合力消失,物体沿所在位置的切线方向飞出去当F合<F向时,物体沿切线与圆周之间做曲线运动2、近心当F合>F向时,物体将离圆心越来越近5、两种传动模式特点共轴传动:1、转动方向相同;2、转动的周期角速度相同皮带、链条转动:1、两轮的转动方向可同向,可相反;皮带接触点的线速度相同 6、火车转弯问题 车轨间的 距离 L ;两车轨高度差h ;车转弯半径为R ,两车轨所在平面与水平面的夹角为θ7、汽车过桥问题8、竖直平面内圆周运动的临界问题中学阶段圆周运动一般只研究物体通过最高点最低点的情况,常见有两种模型—轻绳模型和轻杆模型,分析比较如下:最高点征者向上力学特征rvmFmgN2=+rvmFmgN2=±临界特征F N=0,grv=min竖直向上的F N=mg,v=0过最高点条件grv≥0≥v速度和弹力关系分析1、能过最高点时,grv≥,rvmFmgN2=+,绳、轨道对球产生弹力F N2、不能过最高点时,grv<,在到达最高点前小球已经脱离了圆轨道做斜抛运动1、当v=0时,F N=mg,F N为支持力,沿半径背离圆心;2、当grv<<时,rvmFmgN2=-,F N背离圆心,随v的增大而减小;3、当grv=时,F N=0;4、当grv>时,rvmFmgN2=+,FN指向圆心并随v的增大而增大。
匀速圆周运动的特点和计算
匀速圆周运动的特点和计算匀速圆周运动是指物体在圆周路径上以恒定速度运动的现象。
它具有以下特点:1.速度大小恒定:在匀速圆周运动中,物体沿圆周路径的速度大小保持不变。
2.速度方向变化:虽然速度大小不变,但物体在圆周路径上运动时,速度方向不断变化,始终指向圆心。
3.向心加速度:匀速圆周运动中,物体受到一个指向圆心的向心加速度,其大小为a=v²/r,其中v为速度大小,r为圆周半径。
4.向心力:向心加速度是由向心力引起的,其大小为F=m*a,其中m为物体的质量。
5.周期性:匀速圆周运动的物体每隔一定时间会回到起点,这个时间称为周期,用T表示。
6.角速度:匀速圆周运动的物体在单位时间内转过的角度称为角速度,用ω表示。
其大小为ω=2π/T。
匀速圆周运动的计算公式如下:1.线速度v与角速度ω、半径r的关系:v=ω*r。
2.向心加速度a与速度v、半径r的关系:a=v²/r。
3.向心力F与质量m、向心加速度a的关系:F=m*a。
4.周期T与角速度ω的关系:T=2π/ω。
5.角速度ω与频率f的关系:ω=2π*f,其中频率f是单位时间内圆周运动的次数。
以上是匀速圆周运动的特点和计算方法的详细介绍,希望能对您有所帮助。
习题及方法:一辆自行车以6m/s的速度在圆形路径上匀速运动,圆形路径的半径为6m,求自行车的向心加速度和向心力。
根据向心加速度公式a=v²/r,将速度v=6m/s和半径r=6m代入,得到向心加速度a=6²/6=6m/s²。
根据向心力公式F=m a,需要知道自行车的质量m,假设自行车质量为m=10kg,将向心加速度a=6m/s²和质量m=10kg代入,得到向心力F=106=60N。
一个物体在半径为5m的圆形路径上做匀速圆周运动,角速度为ω=4π/s,求物体的线速度和周期。
根据线速度公式v=ωr,将角速度ω=4π/s和半径r=5m代入,得到线速度v=4π5=20πm/s。
匀速圆周运动总结
∆l
v
v
v
o
匀速圆周运动
定义:物体沿着圆周运动,并且线速度的大小处处相等,这种运动叫做匀速圆周运动。
率
匀速圆周运动中的“匀速”指速度不变吗?
注意:匀速圆周运动是一 种变加速曲线运动
加速度方向在变化
描述圆周运动快慢的物理量
1、物理意义:描述质点转过圆心角的快慢。
2、定义:质点所在的半径转过圆心角Δθ和所用时间Δt的比值叫做角速度。
3、大小:
4、单位:rad/s
ω=
Δt
Δ
θ
Δ
θ
Δθ采用弧度制
说明:匀速圆周运动是角速度不变的运动。
描述圆周运动快慢的物理量
定义
符号
单位
物理意义
关系
物体在单位时间所转过的圈数
n
r/s或r/min
描述物体做圆周运动的快慢
物体运动一周所用的时间
物体在单位时间所转过的圈数
T
f
s
Hz或s-1
n = f =
转速:n
转速n越大表明物体运动得越快!
.如何描述匀速圆周运动的快慢?
1.线速度——质点通过的圆弧长s跟所用时间t的比值。
3.周期——物体作匀速圆周运动一周所用的时间。
5.转速——单位时间内转过的圈数。
2.角速度——质点所在的半径转过的角度 跟所用时间t的比值。
即:
单位:米/秒,m/s
即:
单位:弧度/秒,rad/s
【例题】物体做匀速圆周运动时,下列哪些量不变? A.速率 B.速度 C.角速度 D.周期
ACD
C
第一节 匀速圆周运动
【物理实践】机械传动
1.齿轮传动 2.皮带传动 3.链条传动
高中物理匀速圆周运动公式总结.doc
高中物理匀速圆周运动公式总结匀速圆周运动是高中物理的重要章节,是高中同学重点掌握的内容。
下面我给大家带来高中物理匀速圆周运动公式,希望对你有帮助。
高中物理匀速圆周运动公式1.线速度V=s/t=2r/T2.角速度=/t=2/T=2f3.向心加速度a=V2/r=2r=(2/T)2r4.向心力F=mV2/r=m2r=mr(2/T)2=mv=F合5.周期与频率:T=1/f6.角速度与线速度的关系:V=r7.角速度与转速的关系=2n(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():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():rad/s;向心加速度:m/s2。
注:(1)向心力可以由某个具体力提供,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,指向圆心;(2)做匀速圆周运动的物体,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,向心力不做功,但动量不断改变。
高中物理匀速圆周运动知识点1、关于匀速圆周运动(1)条件:①物体在圆周上运动;②任意相等的时间里通过的圆弧长度相等。
(2)性质:匀速圆周运动是加速度变化(大小不变而方向不断变化)的变加速运动。
(3)匀速圆周运动的向心力:①是按力的作用效果来命名的力,它不是具有确定性质的某种力,相反,任何性质的力都可以作为向心力。
例如,小铁块在匀速转动的圆盘上保持相对静止的原因是,静摩擦力充当向心力,若圆盘是光滑的,就必须用线细拴住小铁块,才能保证小铁块同圆盘一起做匀速转动,这时向心力是由细线的拉力提供。
②向心力的作用效果是改变线速度的方向。
做匀速圆周运动的物体所受的合外力即为向心力,它是产生向心加速度的原因,其方向一定指向圆心,是变化的(线速度大小变化的非匀速圆周运动的物体所受的合外力不指向圆心,它既要改变速度方向,同时也改变速度的大小,即产生法向加速度和切向加速度)。
匀速圆周运动知识点
匀速圆周运动知识点一.基本概念:1.匀速圆周运动(1)定义:质点沿圆周运动,如果在相等的时间内通过的弧长相等,就称质点作匀速圆周运动(2)条件:a.有一定的初速度b.受到一个大小不变方向始终跟速度垂直的力的作用(即向心力)(3)特点:速度大小不变,方向时刻改变(4)描述匀速圆周运动的物理量:a.线速度:大小不变,方向时刻改变,单位是m/s, 是矢量。
b.角速度: 恒定不变,是矢量,(方向可由右手螺旋定则确定,高中不要求掌握)单位rad/sc.周期:标量,单位:sd.转速:①单位时间物体转过的圈数②标量,符号:n③单位:r/s或r/mine.频率:①质点在单位时间完成圆周运动的周数②标量,符号:f③单位:Hz(5)注意:a.匀速圆周运动是非匀变速曲线运动b.“匀速”应理解为“匀速率”不能理解为“匀速度”c.合力不为零,不能称作平衡状态2.向心力:(1)定义:做匀速圆周运动的物体所受到的合力指向圆心,叫向心力。
(2)特点:指向圆心,大小不变,方向时刻改变,是变力。
F向=F合(3)作用:只改变速度大小,不改变方向(4)注意:a.是一种效果力,它可以由重力、弹力、摩擦力等单独提供,也可以由它们的合力提供。
b.“向心力”只是说明做圆周运动的物体需要一个指向圆心方向的力,而并非物体又受到一个“新的性质”的力。
即在受力分析时,向心力不能单独作为一种力。
c.变速圆周运动的向心力不等于合力,合力也不一定指向圆心。
3.向心加速度(1)定义:由向心力产生的加速度(2)特点:指向圆心,大小不变,方向时刻改变,是矢量。
4.提供的向心力:通过受力分析求出来的,沿半径方向指向圆心的力,匀速圆周运动中F需向=F合5.需要的向心力:根据物体实际运动时的质量m、半径r、线速度v(或角速度w)求出的向心力F提=mrw2=mrv2/r6.离心现象(1)做圆周运动物体的运动特点:做圆周运动的物体由于本身的惯性,总有沿圆周切线飞出的倾向。
物理匀速圆周运动的考点理解及方法讲解
物理匀速圆周运动的考点理解及方法讲解物理匀速圆周运动的考点理解及方法讲解物理匀速圆周运动的考点理解及方法讲解 1一、考点理解1、关于匀速圆周运动(1)条件:①物体在圆周上运动;②任意相等的时间里通过的圆弧长度相等。
(2)性质:匀速圆周运动是加速度变化(大小不变而方向不断变化)的变加速运动。
(3)匀速圆周运动的向心力:①是按力的作用效果来命名的力,它不是具有确定性质的某种力,相反,任何性质的力都可以作为向心力。
例如,小铁块在匀速转动的圆盘上保持相对静止的原因是,静摩擦力充当向心力,若圆盘是光滑的,就必须用线细拴住小铁块,才能保证小铁块同圆盘一起做匀速转动,这时向心力是由细线的拉力提供。
②向心力的作用效果是改变线速度的方向。
做匀速圆周运动的物体所受的合外力即为向心力,它是产生向心加速度的原因,其方向一定指向圆心,是变化的(线速度大小变化的非匀速圆周运动的物体所受的合外力不指向圆心,它既要改变速度方向,同时也改变速度的大小,即产生法向加速度和切向加速度)。
③向心力可以是某几个力的'合力,也可以是某个力的分力。
例如,用细绳拴着质量为m的物体,在竖直平面内做圆周运动到最低点时,其向心力由绳的拉力和重力(F向= T拉- mg)两个力的合力充当。
而在圆锥摆运动中,小球做匀速圆周运动的向心力则是由重力的分力(F 向 = mgxtan),其中为摆线与竖直轴的夹角)充当,因此决不能在受力分析时沿圆心方向多加一个向心力。
④物体做匀速圆周运动所需向心力大小可以表示为:F = ma = mv^2/r = mr^2 = mrx4^2/(T^2)2、描述圆周运动的物理量(1)线速度:v = s/t(s是物体在时间t内通过的圆弧长),方向沿圆弧上该点处的切线方向。
描述了物体沿圆弧运动的快慢程度。
(2)角速度:=/t(是物体在时间t内绕圆心转过的角度),描述了物体绕圆心转动的快慢程度。
(3)周期与频率:T = 2r/v = 2 = 1/f(沿圆周运动一周所用的时间叫周期,每秒钟完成圆周运动的转数叫频率)。
圆周运动的规律及其应用 知识点总结与典例(最新)
圆周运动的规律及其应用知识点总结与典例【知识点梳理】知识点一 匀速圆周运动及描述1.匀速圆周运动(1)定义:做圆周运动的物体,若在相等的时间内通过的圆弧长相等,就是匀速圆周运动。
(2)特点:加速度大小不变,方向始终指向圆心,是变加速运动。
(3)条件:合外力大小不变、方向始终与速度方向垂直且指向圆心。
2.描述圆周运动的物理量物理量 意义、方向公式、单位 线速度(v )①描述圆周运动的物体运动快慢的物理量 ②是矢量,方向和半径垂直,和圆周相切 ①v =Δs Δt =2πr T ②单位:m/s 角速度(ω)①描述物体绕圆心转动快慢的物理量 ②中学不研究其方向①ω=ΔθΔt =2πT ②单位:rad/s 周期(T )和转速(n )或频率(f )①周期是物体沿圆周运动一周的时间 ②转速是物体单位时间转过的圈数,也叫频率①T =2πrv 单位:s ②n 的单位:r/s 、r/min ,f 的单位:Hz向心加速度(a )①描述速度方向变化快慢的物理量 ②方向指向圆心①a =v 2r =rω2 ②单位:m/s 23.线速度、角速度、周期、向心加速度之间的关系 (1)v =ωr =2πT r =2πrf .(2)a n =v 2r =rω2=ωv =4π2T 2r =4π2f 2r . 知识点二 匀速圆周运动的向心力1.向心力的理解 (1)作用效果向心力产生向心加速度,只改变速度的方向,不改变速度的大小。
(2)大小F =m v 2r =mω2r =m 4π2T 2r =mωv =4π2mf 2r 。
(3)方向始终沿半径方向指向圆心,时刻在改变,即向心力是一个变力。
(4)来源向心力可以由一个力提供,也可以由几个力的合力提供,还可以由一个力的分力提供。
2.离心现象(1)现象做圆周运动的物体,在所受合外力突然消失或不足以提供圆周运动所需向心力的情况下,就做逐渐远离圆心的运动。
(2)受力特点①当F n=mω2r时,物体做匀速圆周运动。
圆周运动知识点总结
圆周运动知识点总结圆周运动是物体沿圆周路径运动的一种形式,它在物理学中占有重要地位。
以下是关于圆周运动的一些关键知识点:1. 圆周运动的基本概念:圆周运动是指物体沿圆周轨迹运动的过程,其中物体的速度方向时刻变化,始终指向圆心。
2. 圆周运动的类型:圆周运动可以分为匀速圆周运动和变速圆周运动。
匀速圆周运动是指物体以恒定速度沿圆周轨迹运动,而变速圆周运动则是指物体的速度大小或方向在运动过程中发生变化。
3. 圆周运动的描述:描述圆周运动时,通常使用线速度、角速度、周期、频率等物理量。
线速度是物体沿圆周轨迹的切线方向的速度,角速度是物体绕圆心转过的角度与时间的比值,周期是物体完成一次圆周运动所需的时间,频率是单位时间内物体完成圆周运动的次数。
4. 圆周运动的物理量关系:对于匀速圆周运动,线速度v、角速度ω、周期T和频率f之间的关系为v = ωr = 2πr/T = 2πf,其中r是圆周运动的半径。
5. 向心力:物体做圆周运动时,需要一个指向圆心的力来维持运动,这个力称为向心力。
向心力的大小与物体的质量、速度和半径有关,其公式为F_c = mω^2r = mv^2/r。
6. 向心加速度:物体做圆周运动时,由于速度方向时刻改变,会产生向心加速度,其大小为a_c = vω = ω^2r = v^2/r,方向始终指向圆心。
7. 圆周运动的实例:生活中的许多现象都涉及到圆周运动,如行星绕太阳的运动、车轮的旋转、钟摆的摆动等。
8. 圆周运动的动力学分析:在分析圆周运动时,需要考虑物体所受的所有力,包括向心力、摩擦力、重力等,并通过牛顿第二定律进行动力学分析。
9. 圆周运动的稳定性:圆周运动的稳定性与物体的质量和速度有关,质量越大、速度越小,圆周运动越稳定。
10. 圆周运动的实验研究:通过实验可以研究圆周运动的规律,例如使用旋转圆盘实验来测量角速度和线速度的关系,或者通过测量物体在圆周运动中的向心力来验证物理定律。
这些知识点为理解和分析圆周运动提供了基础,对于深入学习物理学中的动力学和运动学问题至关重要。
匀速圆周运动知识点
一.匀速圆周运动定义:一个物体若在任意相等的时间里通多的圆弧长度都相等,那这个物体就在做匀速圆周运动。
特征:线速度大小不变,周期不变,角速度不变。
向心加速度不变,但是方向时刻变,所以匀速圆周运动时变加速运动。
条件:1.物体具有初速度。
2.物体受到合外力F的方向与速度V的方向始终垂直,并指向圆心。
3.合外力的大小不变但是方向时刻在变。
二.匀速圆周运动的各个物理量,及其相互的联系。
1.线速度:物理意义:描述质点沿圆周运动的快慢。
方向:质点在圆弧某点的线速度方向在该点的切线方向。
大小:v=S/t,S是t时间内通过的弧长。
2.角速度:物理意义:描述质点绕圆心转动的快慢。
大小:w= 是连接质点和圆心半径在t时间内转过的角度。
3.周期T 频率f做圆周运动的物体运动一周所用的时间叫做周期。
做匀速圆周运动的物体在单位时间内沿圆绕圆心转动的圈数,叫做频率,也叫转速。
转数是指做匀速圆周运动的物体每分钟转过的圈数,用N表示,单位是转/分(r/min)注意:a.匀速圆周运动是非匀变速曲线运动b.“匀速”应理解为“匀速率”不能理解为“匀速度”c.合力不为零,不能称作平衡状态4.向心力:(1)定义:做匀速圆周运动的物体所受到的合力指向圆心,叫向心力。
图6-8-1-2图6-8-1-1 (2)特点:指向圆心,大小不变,方向时刻改变,是变力。
F 向=F 合(3)作用:只改变速度大小,不改变方向(4)注意:a.是一种效果力, 它可以由重力、弹力、摩擦力等单独提供,也可以由它们的合力提供。
b.“向心力”只是说明做圆周运动的物体需要一个指向圆心方向的力,而并非物体又受到一个“新的性质”的力。
即在受力分析时,向心力不能单独作为一种力。
c.变速圆周运动的向心力不等于合力,合力也不一定指向圆心。
5.向心加速度(1)定义:由向心力产生的加速度(2)特点:指向圆心,大小不变,方向时刻改变,是矢量。
4.提供的向心力: 通过受力分析求出来的,沿半径方向指向圆心的力,匀速圆周运动中F 需向=F 合6.需要的向心力:根据物体实际运动时的质量m 、半径r 、线速度v(或角速度w)求出的向心力 F=mr w 2=m v 2/r7.离心现象(1)做圆周运动物体的运动特点:做圆周运动的物体由于本身的惯性,总有沿圆周切线飞出的倾向。
匀速圆周运动知识归纳_20200217083320
匀速圆周运动知识归纳圆周运动是高中物体中一种常见的运动,也是高中物理的一个重要知识点.以下就这部分内容需要重点掌握的知识进行归纳.一.知识整理1.匀速圆周运动的定义:质点沿圆周运动,如果在相等的时间里通过的圆弧长度相等,这种运动就叫做匀速圆周运动.2.描述匀速圆周运动的物理量(1)线速度:v s t=(s 是物体在时间t 内通过的圆弧长),方向沿圆弧上该点处的切线方向,它是描述物体做匀速圆周运动快慢的物理量.(2)角速度:ωθθ=t(是物体在时间t 内绕圆心转过的角度),单位是弧度每秒,符号是rad/s ,它是描述物体做匀速圆周运动快慢的物理量.(3)周期T 和频率f :做匀速圆周运动的物体运动一周所用的时间叫周期,周期的倒数叫频率.转速是指做匀速圆周运动的物体每秒转过的圈数,用n 表示,单位是转每秒,符号是r/s .它们都是描述物体做匀速圆周运动快慢的物理量.(4)线速度、角速度、周期和频率以及转速间的关系:①v r r Trf rn ====ωπππ222②ωπππ===222T f n ③T f n ==11.(5)向心加速度:描述线速度方向变化快慢的物理量.大小:a v r r r Tf r n r n =====22222222444ωπππ方向:总是沿着半径指向圆心,所以方向时刻在变化,是一个变的加速度.(6)向心力大小:F ma mv r m r rm Tf rm n rm n n ======22222222444ωπππ方向:总是沿着半径指向圆心,所以时刻在变化,向心力是一个变力.3.匀速圆周运动的特点:线速度大小恒定,角速度、周期和频率及转速都是恒定不变的,向心力和向心加速度的大小也都是恒定不变的,但线速度、向心力和向心加速度的方向都时刻在变化.所以匀速圆周运动是一种变加速曲线运动.4.物体做匀速圆周运动的条件:合外力的大小不变,方向始终与速度方向垂直且指向圆心.即合外力提供向心力,且时刻等于向心力时,物体就做匀速圆周运动.做圆周运动的物体,若实际提供的向心力小于它所需的向心力时,物体将逐渐远离圆心,做离心运动.做圆周运动的物体,若实际提供的向心力大于它所需的向心力时,物体将逐渐向圆心运动,做逐渐靠近圆心的运动.5.向心力的来源:在匀速圆周运动中,向心力是由物体受到的合外力来提供,且与合外力相等.在非匀速圆周运动中,向心力是由物体受到的合外力在指向圆心方向的分力来提供,且与合外力的这个分力相等,而这个分力只改变物体的速度方向;合外力在切线方向上的另一个分力改变了物体的速度大小.二.典型例题赏析例:如图所示,一个内壁光滑的圆锥筒的轴线垂直于水平面,圆锥筒固定不动,两个质量相同的小球A 和B 紧贴着内壁分别在图中所示的水平面内做匀速圆周运动,则()A.球A 的线速度必定大于球B 的线速度B.球A 的角速度必定小于球B 的角速度C.球A 的运动周期必定小于球B 的运动周期D.球A 对筒壁的压力必定大于球B 对筒壁的压力解析:对A 、B 球进行受力分析可知,A 、B 两球受力一样,它们均受重力mg 和支持力N ,则重力和支持力的合力提供向心力,受力图如图3所示.则可知筒壁对小球的弹力N mg =sin θ,而重力和弹力的合力F mgctg =θ,由牛顿第二定律可得:mgctg mr m v r m r T θωπ===22224.则可得:ωθθπθθ====gctg r v grctg T r gctg N mg ,,,2sin 由于A 球运动的半径大于B 球运动的半径,由ωθ=gctg r 可知球A 的角速度必定小于球B 的角速度;由v grctg =θ可知球A 的线速度必定大于球B 的线速度;由T r gctg =2πθ可知球A 的运动周期必定大于球B 的运动周期;由N mg =sin θ可知球A 对筒壁的压力一定等于球B 对筒壁的压力.故正确的答案为A 、B .。
高中物理匀速圆周运动基本知识
第4讲匀速圆周运动基本知识第一部分知识点一、匀速圆周运动1. 定义:做圆周运动的质点,若在相等的时间内通过的圆弧长度相等,这种运动就叫做匀速圆周运动。
2. 运动学特征:v大小不变,T不变,不变,大小不变;v和的方向时刻在变,匀速圆周运动是加速度不断改变的变速运动。
3. 动力学特征:合外力大小恒定,方向始终指向圆心。
二、描述圆周运动的物理量1. 线速度(1)物理意义:描述质点沿圆周运动的快慢。
(2)方向:质点在圆弧某点的线速度方向沿圆弧该点的切线方向。
(3)大小:(s是t时间内通过的弧长)。
2. 角速度(1)物理意义:描述质点绕圆心转动的快慢。
(2)大小:(),是连接质点和圆心的半径在t时间内转过的角度。
3. 周期T,频率f做匀速圆周运动的物体运动一周所用的时间叫做周期。
做匀速圆周运动的物体单位时间内沿圆周绕圆心转过的圈数,叫做频率,也叫转速。
4. v、、T、f的关系5. 向心加速度(1)物理意义:描述线速度方向改变的快慢。
(2)大小:(3)方向:总是指向圆心三、向心力1. 作用效果:产生向心加速度,不断改变质点的速度方向,维持质点做圆周运动,但不改变速度的大小。
2. 大小:3. 来源:向心力是按效果命名的力,可以由某个力提供,也可以由几个力的合力提供或由某个力的分力提供,如同步卫星的向心力由万有引力提供,圆锥摆摆球所受向心力由重力和绳上的拉力的合力提供或由绳上拉力的水平分量提供。
4. 匀速圆周运动中向心力就是合外力,而在非匀速圆周运动中,向心力是合外力沿半径方向的一个分力,合外力的另一个分力沿切线方向,用来改变线速度的大小。
四、质点做匀速圆周运动的条件1. 质点具有初速度;2. 质点受到的合外力始终与速度方向垂直;3. 合外力F的大小保持不变,且五、设质点质量为m,做圆周运动的半径为r,角速度为,向心力为F,如图所示。
1. 当时,质点做匀速圆周运动2. 当时,质点做离心运动3. 当时,质点沿切线做直线运动4. 当时,质点做向心运动典型例题:例1 如图所示的皮带传动装置中,右边两轮是连在一起同轴转动,图中三轮半径的关系为:,,A、B、C三点为三个轮边缘上的点,皮带不打滑,则A、B、C三点的线速度之比为__________,角速度之比为__________,周期之比为__________。
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⑴它运动一周所用的时间叫_______, 用T 表示。 周期
2r 它在周期T 内转过的弧长为______, 2 r 由此可知它的线速度为 v T 2 rf
。
⑵一个周期T 内转过的角度为______ 弧度, 2 2 2 f 物体的角速度为 弧度/秒。 T ⑶线速度与角速度的关系:
2、定义:质点做圆周运动通 过的弧长 Δl 和所用时间 Δt 的 比值叫做线速度。 Δl是弧长并非位移
3、大小: Δl v = Δt
∆l
4、单位:m/s
当Δt 很小很小时(趋 近零),弧长Δl 就等 于物体的位移,式中 的v ,就是直线运动中 学过的瞬时速度。
5、方向:质点在圆周某点的线速度方向沿圆周上 该点的切线方向。
描述物体做圆周运动的快慢 1 n=f= T
频率越高表明物体运转得越快! 转速n越大表明物体运动得越快!
描述匀速圆周运动快慢的物理量
1、线速度
单位:m/s
线速度是矢量,它既有大小,也有方向
2、角速度
单位:rad/s
3、转速:n 单位:转/秒 (r/s) 或 转/分 (r/min)
4、周期:T
单位:s
(3)匀速圆周运动的线速度大小保持不变, 而方向一直在变化.
4. 角速度 在匀速圆周运动中,运动物体 与圆心的连线所转过的角度 跟转过这个 角度所用时间 t 的比值,叫做匀速圆周运 动的角速度。 A B
2π 2π f T
单位: rad / s (弧度/秒 )
t
O
角速度小结:
0
一、匀速圆周运动
1. 定义 质点沿圆周运动时,如果在任 意相等的时间内通过的圆弧长度都相等 , 这 种运动就叫做匀速圆周运动。
2.匀速圆周运动实例
( 1 )人造地球卫星绕地球的运动可以近似 地看作是匀速圆周运动。 (2)匀速转动的砂轮。
二、描述匀速圆周运动快慢的物理量
1. 周期 质点沿圆运动一周所用的时间 周期用T 表示,单位是 s(秒) 2. 频率 质点在 1 s 内运动的周数 频率用f表示,单位是 Hz(赫) 周期 T 和频率f 之间的关系为
解:人造地球卫星绕地球运动的轨道半 径是地球的半径与卫星距地面高度之和,即
R ( 6.4 10 6 0.9 10 6 ) m 7.3 10 6 m
卫星的线速度为 2 π R 2 3.14 7.3 10 6 v m/s T 6 000 3 7.6 10 m/s 卫星的角速度为 2 π 2 3.14 -3 rad/s 1.05 10 rad/s T 6 000
某钟表上秒针、分针的长度比为 d1 :d2 =1:2,求: A:秒针、分针转动的角速度之比是__________ 60:1 B:秒针、分针尖端的线速度之比是__________ 30:1
自行车车轮每分钟转120周,车轮半径为35cm,则自行车 前进的速度多大?
一电动机铭牌上标明其转子转速为1440r/min,则可知 转子匀速转动时,周期为____s,角速度____
例2:已知月球公转的轨道半径约为3.8×105km,地球公转的轨道半 径约为1.5×108km,月球公转一周的时间为28天,地球公转一周的时 间为365天。试求月球与地球公转的线速度和角速度大小。
高一物理
匀速圆周运动
根据质点的运动轨迹,质点的运动可分为:
直线运动——匀速直线运动、匀加速直线运动等
曲线运动——圆周运动、抛体运动等
质点做何种运动取决于所受的合外力 (加速度)方向与速度方向的关系。
认识圆周运动
• 如果质点的运动轨迹是圆周,那么这一质
点的运动就叫做圆周运动。
一.认识圆周运动
匀速圆周运动
O
角速度:
t
表示单位时间内半 径转过的角度
匀速圆周运动是角速度不变的运动!
做匀速圆周运动的物体,如果转过 一周所用的时间越少,那么就表示 运动得越快。
周期:T
表示运动一周所用的时间
匀速圆周运动是周期不变的运动!
周期的倒数叫频率 1 f 频率: T
表示一秒内转过的圈数
频率越高表明物体运转得越快!
匀 速 圆 周 运 动
v
定义:物体沿着圆周运 动,并且线速度的大小 处处相等,这种运动叫 做匀速圆周运动。 率
o
v v
注意:匀速圆周运动是一 种变加速曲线运动
加速度方向在变化
匀速圆周运 动中的“匀 速”指速度 不变吗?
描 述 圆 周 运 动 快 慢 的 物 理 量
1、物理意义:描述质点转过圆心角的快慢。 2、定义:质点所在的半径转 过圆心角Δθ和所用时间Δt的 比值叫做角速度。 3、大小: Δθ ω= Δt
3. 线速度 做匀速圆周运动的物体通过的弧 长 s 跟通过这段弧长所用时间 t 的比值叫做 v A s 匀速圆周运动的线速度。 B A s t R v vB O t
2 πR 2 πR f T
线速度的方向就在圆周该点切线方向上。
怎样来比较两个质点做圆周运动的快慢呢? “速度”是描述质点运动快慢的物理量。
3.圆周运动的快慢 (1)线速度(v)
线速度大小:质点经过圆弧长度s与所用时间t之比。
s v t
线速度方向:
单位:m/s 质点所在位置的切线方向。
vC
C
A
B
vA vB
线速度小结:
s v t
A
vA s R t O
B vB
(1)线速度是矢量:方向 为该点圆周的切线方向. ( 2 )线速度是物体做匀 速圆周运动的瞬时速度.
5、频率:f 单位:Hz或s-1
匀速圆周运动是角速度不变的运动!
匀速圆周运动是周期不变的运动!
小试身手
1、做匀速圆周运动的物体,线速度
大小 不变,
方向 时刻在变,线速度是 变量 (恒量或变量), 匀速圆周运动的性质是 变速曲线运动 , 匀速的含义是 线速度的大小不变 。
思 考
线速度、角速度与周期的关系? 设物体做半径为 r 的匀速圆周运动:
质点做圆周运动的条件:
质点始终受到一个指向圆心的向心力的作用。
向心力不断改变速度的方向,不改变速度的大小。
向心力是一个按效果命名的力,是一个变力。
向心力所产生的加速度叫向心加速度,向心加速度也始终指向圆心,是 一个变加速度。
A FA O FC
FB
B
C
例1:关于曲线运动,下列说法正确的是(
) BCEF
(A)变力作用下物体的运动必是曲线运动
(B)曲线运动一定是变速运动 (C)恒力作用下物体的运动可能是曲线运动 (D)曲线运动的加速度一定不断改变 (E)曲线运动的合外力一定不为零 (F)加速度不变的运动可能是曲线运动
思考与讨论
自行车的轮盘,飞轮,后轮中的质点都在做圆周运 动。哪些点运动得更快些?
思 考
1.齿轮传动 2.皮带传动 3.链条传动
【结论】1.三种传动轮缘上的线速度大小相等。 2.共轴转动角速度相等。
问题研究: 如何估算你骑自行车的正常速度
(1)要测量哪些物理量? C B A (2)写出自行车正常 行驶的速度与测 量量之间的关系 (3)估算正常行驶的速度
物体(质点)圆周运动的特征: 1、质点运动的轨迹是圆周曲线; 2、质点运动的速度方向时刻在改变,是 变速运动; 3、质点运动时一定受到 指向圆心的力(向心力) 的作用。
A
t
B
(1)上式中角度的单位是弧度(rad), 所以角速度的单位在国际单位制中是 弧度/秒(rad/s) (2)匀速圆周运动的角速度保持不变 (角速度的大小、方向都不变)
【 例 1】 人造地球卫星绕地球的运动可 以近似地看作是匀速圆周运动,若卫星距地 面的高度是9×105 m,绕地球一周的时间是 100 min , 求 卫 星 运 动 的 线 速 度 和 角 速 度 (设地球半径为6.4 ×106 m)。
根据上面的公式,得出速度V与角速度ω成正比, 你同意这种说法吗?请说出你的理由. 小结:
当ω一定时,V与r成正比
当V一定时,ω与r成反比 当r一定时,V与ω成正比
钟表里的时针、分针、秒针的角速度之比为1:12:720 _______ m// s 150 若秒针长0.2m,则它的针尖的线速度是_______
Δ θ
Δθ采用弧 度制
4、单位:rad/s 说明:匀速圆周运动是角速度不变的运动。
描 述 圆 周 运 动 快 慢 的 物 理 量
转速 定义 物体在单位 时间所转过 的圈数 符号 n 单位 r/s或r/min 物理 意义 关系
周期 物体运动 一周所用 的时间 T s
频率 物体在单位 时间所转过 的圈数 f Hz或s-1
如果物体在一段时间t内通过的 弧长s越长,那么就表示运动得 越快
t
s
s v 线速度: t
表示单位时间 内通过的弧长
v
可见:尽管做匀速圆周 运动的物体在各个时刻 的线速度大小相等,但 线速度的方向是不断变 化着的
o
v
v
匀速圆周运动是
变速运动!
是线速度大小不变的运动! 速率不变
如果物体在一段时间 t内半径转过的角度φ 越大,那么就表示运 动得越快
v r
。
第一节 匀速圆周运动
【例题】物体做匀速圆周运动时,下列哪些量不变?
ACD A.速率 B.速度 C.角速度 D.周期
【例题】机械手表的时针、分针、秒针的角速度之比:
A.1:60:30
C B.1:12:360 C.1:12:720 D.1:60:720
第一节 匀速圆周运动
【物理实践】机械传 动
单位时间内转过的圈数叫转速
转速:n
转速n越大表明物体运动得越快!
.如何描述匀速圆周运动的快慢? 1.线速度——质点通过的圆弧长s跟所用时间t的比值。 s 即: v 单位:米/秒,m/s t 2.角速度——质点所在的半径转过的角度 跟所用时间t的比值。