高中物理圆周运动知识点总结 高中物理圆周运动公式

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高中物理【圆周运动】知识点、规律总结

高中物理【圆周运动】知识点、规律总结
7.因为“绳”和“杆”施力特点不同,竖直平面内的圆周运动中“绳”模型和“杆” 模型在最高点的最小速度是不同的.
考点一 圆周运动的运动学分析 1.圆周运动各物理量间的关系
自主学习
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2.常见的三类传动方式及特点 (1)皮带传动:如图甲、乙所示,皮带与两轮之间无相对滑动时,两轮边缘线速度大 小相等,即 vA=vB.
3.当 v 一定时,a 与 r 成反比;当 ω 一定时,a 与 r 成正比. 4.向心力是效果力,在分析完物体受到的重力、弹力、摩擦力等性质力后,不能 另外添加一个向心力.
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5.物体做匀速圆周运动还是偏离圆形轨道完全是由实际提供的向心力和所需的向 心力间的大小关系决定的.
6.皮带传动和摩擦传动装置中两轮边缘线速度大小相等,而同轴传动装置中两轮 角速度相等.
向心力是按力的作用效果命名的,可以是重力、弹力、摩擦力等各种力,也可以是
几个力的合力或某个力的分力,因此在受力分析中要避免再另外添加一个向心力.
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2.运动模型 运动模型
飞机水平转弯
火车转弯
向心力的来源图示
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运动模型 圆锥摆
飞车走壁
向心力的来源图示
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运动模型 汽车在水平路面转弯
水平转台(光滑)
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三、离心现象 1.定义: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.本质:做圆周运动的物体,由于本身的_惯__性___,总有沿着圆周切线方向飞出去 的趋势.
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3.受力特点 (1)当 F =mω2r 时,物体做匀速圆周运动,如图所示.
(2)摩擦传动和齿轮传动:如图丙、丁所示,两轮边缘接触,接触点无打滑现象时, 两轮边缘线速度大小相等,即 vA=vB.

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

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。

高中物理圆周运动知识点总结

高中物理圆周运动知识点总结

高中物理圆周运动知识点总结1. 圆周运动的概念圆周运动是物体绕固定点按照某个圆周轨迹运动的一种运动形式。

在圆周运动中,物体的速度大小恒定,但其方向不断变化,因此其加速度就不为零。

2. 圆周运动的描述2.1 圆周运动的周期和频率圆周运动的周期是一个物体完成一次完整运动所需要的时间,用符号T表示,单位为秒。

频率是指一个物体每秒钟完成的圆周运动次数,用符号f表示,单位为赫兹(Hz)。

频率和周期之间有如下关系:f = 1/T。

2.2 圆周运动的角速度角速度是指一个物体单位时间内在圆周运动中转过的角度,用符号ω表示,单位为弧度/秒(rad/s)。

角速度和频率之间有如下关系:ω = 2πf。

2.3 圆周运动的线速度线速度是指一个物体在圆周运动中单位时间内所走过的弧长,用符号v表示,单位为米/秒(m/s)。

线速度和角速度之间有如下关系:v = rω,其中r为物体距离固定点的半径。

3. 圆周运动的力学原理3.1 向心力和离心力在圆周运动中,物体受到向心力的作用。

向心力是指使物体向圆心方向运动的力。

向心力的大小与物体质量m、速度v和半径r之间的关系为:Fc = mv^2/r。

与向心力相对的是离心力,离心力是指物体与运动方向相反的力。

离心力的大小与向心力相等,但方向相反。

3.2 力矩和转动惯量在圆周运动中,物体受到外力的作用时产生力矩。

力矩是指力对物体产生的转动效果,计算公式为M = Fd,其中M为力矩,F为作用力,d为力臂。

转动惯量是衡量物体抵抗转动的特性。

转动惯量与物体质量m和半径r之间的关系为:I = mr^2,其中I为转动惯量。

3.3 力矩和转动惯量的关系转动惯量与力矩之间有如下关系:M = Iα,其中M为力矩,I为转动惯量,α为物体角加速度。

这个关系类似于牛顿第二定律F = ma,在转动情况下描述了物体的转动效果。

4. 圆周运动的应用4.1 离心力的应用离心力的应用非常广泛,例如离心机通过离心力将液体中的固体分离出来。

【知识点】高中物理圆周运动及向心力知识点总结

【知识点】高中物理圆周运动及向心力知识点总结

【知识点】高中物理圆周运动及向心力知识点总结一、匀速圆周运动1.定义:物体的运动轨迹是圆的运动叫做圆周运动,物体运动的线速度大小不变的圆周运动即为匀速圆周运动。

2.特点:①轨迹是圆;②线速度、加速度均大小不变,方向不断改变,故属于加速度改变的变速曲线运动,匀速圆周运动的角速度恒定;③匀速圆周运动发生条件是质点受到大小不变、方向始终与速度方向垂直的合外力;④匀速圆周运动的运动状态周而复始地出现,匀速圆周运动具有周期性。

3.描述圆周运动的物理量:(1)线速度v是描述质点沿圆周运动快慢的物理量,是矢量;其方向沿轨迹切线,国际单位制中单位符号是m/s,匀速圆周运动中,v的大小不变,方向却一直在变;(2)角速度ω是描述质点绕圆心转动快慢的物理量,是矢量;国际单位符号是rad/s;(3)周期T是质点沿圆周运动一周所用时间,在国际单位制中单位符号是s;(4)频率f是质点在单位时间内完成一个完整圆周运动的次数,在国际单位制中单位符号是Hz;(5)转速n是质点在单位时间内转过的圈数,单位符号为r/s,以及r/min.4.各运动参量之间的转换关系:模型一:共轴传动模型二:皮带传动模型三:齿轮传动二、向心加速度1.定义:任何做匀速圆周运动的物体的加速度都指向圆心,这个加速度叫向心加速度。

注:并不是任何情况下,向心加速度的方向都是指向圆心。

当物体做变速圆周运动时,向心加速度的一个分加速度指向圆心。

2.方向:在匀速圆周运动中,始终指向圆心,始终与线速度的方向垂直。

向心加速度只改变线速度的方向而非大小。

3.意义:描述圆周运动速度方向方向改变快慢的物理量。

4.公式:5.两个函数图像:三、向心力1.定义:做圆周运动的物体所受到的沿着半径指向圆心的合力,叫做向心力。

2.方向:总是指向圆心。

3.公式:4.注意:①向心力的方向总是指向圆心,它的方向时刻在变化,虽然它的大小不变,但是向心力也是变力。

②在受力分析时,只分析性质力,而不分析效果力,因此在受力分析是,不要加上向心力。

高中物理圆周运动知识点总结-高中物理圆周运动公式

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高中物理圆周运动知识点总结|高中物理圆周运动公式各位读友大家好,此文档由网络收集而来,欢迎您下载,谢谢高中物理教学中,圆周运动问题既是一个重点,又是一个难点。

下面小编给大家带来高中物理圆周运动知识点,希望对你有帮助。

高中物理圆周运动知识点1.圆周运动:质点的运动轨迹是圆周的运动。

2.匀速圆周运动:质点的轨迹是圆周,在相等的时间内,通过的弧长相等,质点所作的运动是匀速率圆周运动。

3.描述匀速圆周运动的物理量周期:质点完成一次圆周运动所用的时间为周期。

频率:1s钟完成圆周运动的次数。

f=线速度:线速度就是瞬间速度。

做匀速圆周运动的质点,其线速度的大小不变,方向却时刻改变,匀速圆周运动是一个变速运动。

由瞬时速度的定义式v=,当Δt趋近于0时,Δs与所对应的弧长基本重合,所以v=,在匀速圆周运动中,由于相等的时间内通过的弧长相等,那么很小一段的弧长与通过这段弧长所用时间的比值是相等的,所以,其线速度大小v= 角速度:作匀速圆周运动的质点与圆心的连线所扫过的角度与所用时间的比值。

ω==,由此式可知匀速圆周运动是角速度不变的运动。

4.竖直面内的圆周运动轻绳的一端固定,另一端连着一个小球,小球在竖直面内作圆周运动,或者是一个竖直的圆形轨迹,一个小球在其内壁上作竖直面的圆周运动,然后进行计算分析,结论如下:①小球若在圆周上,且速度为零,只能是在水平直径两个端点以下部分的各点,小球要到达竖直圆周水平直径以上各点,则其速度至少要满足重力指向圆心的分量提供向心力②小球在竖直圆周的最低点沿圆周向上运动的过程中,速度不断减小,而小球要到达最高点,则必须在最低点具有足够大的速度才能到达最高点,否则小球就会在圆周上的某一点绳子的拉力为零时,小球就脱离圆周轨道。

物体在杆或圆管的环形轨道上作竖直面内圆周运动,虽然物体从最低点沿圆周向最高点运动的过程中,速度越来越小,由于物体可以受到杆的拉力和压力,所以,物体在圆周上的任意一点的速度均可为零。

高中物理匀速圆周运动公式总结.doc

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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)。

圆周运动知识点总结

圆周运动知识点总结

圆周运动知识点总结圆周运动是一种常见的运动形式,广泛应用于物理学、数学以及工程等领域。

本文将从定义、特征、相关公式等方面对圆周运动进行详细阐述。

一、定义圆周运动是指物体在围绕一个固定点作曲线运动的过程。

在圆周运动中,物体沿着圆圈轨道进行运动,且速度大小保持恒定,但方向不断改变。

二、特征1. 半径:圆周运动的轨道是一个圆,半径为R。

2. 周期:圆周运动的周期T,是指物体完成一次完整运动所需要的时间。

3. 频率:圆周运动的频率f,是指单位时间内物体完成的运动次数,与周期的倒数成正比。

4. 角速度:圆周运动的角速度ω,是指单位时间内物体在圆周上转过的角度,与频率成正比。

5. 线速度:圆周运动的线速度v,是指物体在圆周轨道上的实际速度。

三、相关公式1. 周期、频率和角速度之间的关系:T = 1/f,f = 1/T,ω = 2πf其中,2π是圆周的周长。

2. 角速度与线速度之间的关系:v = R·ω其中,R表示圆周运动的半径。

3. 角速度与角度之间的关系:θ = ω·t其中,θ表示物体在圆周运动上转过的角度,t表示运动的时间。

4. 线速度与周期之间的关系:v = 2πR/T四、应用领域1. 物理学:圆周运动广泛应用于描述天体运动、力学问题等。

例如,行星绕太阳的轨道可以视为圆周运动。

2. 数学:圆周运动是研究圆的基础,涉及到圆的周长、弧长、面积等概念,为几何学的重要内容之一。

3. 工程:在航天、航空等领域,圆周运动的概念被应用于飞行器的轨道控制、稳定性分析等技术中。

五、实际案例1. 地球绕太阳的运动是一个巨大的圆周运动,太阳位于圆周的中心,地球绕太阳以恒定的速度进行运动。

2. 电子在磁场中的运动可以视为圆周运动,磁场提供一个作用力,使得电子在磁场中沿着圆周轨迹运动。

综上所述,圆周运动是物体在围绕一个固定点作曲线运动的过程。

它具有一系列特征,如半径、周期、频率、角速度和线速度等。

应用领域广泛,包括物理学、数学和工程等领域。

高中物理圆周运动知识点总结

高中物理圆周运动知识点总结

高中物理圆周运动知识点总结圆周运动是高考必考的三大基础运动之一。

前两种基本运动是匀速直线运动和平抛运动。

先说圆周运动的基础知识,首先是对圆周运动基本物理量的理解。

我们都知道圆周运动的物理量,线速度,角速度,周期,向心加速度,向心力。

那我们就一个一个来了解吧!线速度 v 和角速度 \omega设一个物体做匀速圆周运动,在时间 t 内从A点运动到B 点,扫过的弧长为 l ,扫过的圆心角为θ,如下图所示。

则v=\frac{l}{t}, \omega=\frac{\theta}{t}当物体从A点出发运动一周回到A点,则 t=T , l=2\piR , \theta=2\pi :( T 为物体做匀速圆周运动的周期)v=\frac{l}{t}=\frac{2\pi R}{T},\omega=\frac{\theta}{t}=\frac{2\pi}{T}综合上面这两个式子,可得 v=\omega R 。

转速n:转速代表物体做圆周运动时1s内转过的圈数,而角速度\omega 代表1s内转过的弧度。

它们之间的关系是: \omega=2\pi\cdot n 。

向心加速度 a_向:a_向=\frac{v^2}{R}=\omega^2R=\frac{4\pi^2}{T^2}\cdot R=\omega v特点:方向永远指向圆心。

向心力 F_向:F_向=ma_向=m\frac{v^2}{R}=m\omega^2R=m\cdot\frac{4\pi^2}{T^2}\cd ot R向心力是按效果命名的力,不是某种性质的力,因此,向心力可以由某一个力提供,也可以由几个力的合力提供,要根据物体受力的实际情况判定.向心力公式:向心力公式是六个关键公式之一,可以说是六个关键公式中最简单的公式。

那么写向心力公式的基本步骤是什么呢?1.明确研究对象,确定位置(定点);2.受力分析;3.确定向心力方向;4.如果存在与向心力方向既不垂直也不平行的力,应正交分解;5.把所有与向心力方向垂直的力去掉;6.向心方向的力减去另一个方向的力得到向心力,列出向心力公式。

高中物理圆周运动知识点总结

高中物理圆周运动知识点总结

高中物理圆周运动知识点总结一、圆周运动的概念和基本特征1. 圆周运动是指物体在固定轨道上做匀速运动的一种形式,轨道可以是一个圆或者一个弯曲的曲线。

2. 圆周运动具有以下基本特征:a. 半径:圆周运动的轨道是一个圆,轨道中心到物体所处位置的距离称为圆周运动的半径。

b. 角速度:圆周运动的物体在单位时间内绕轨道中心转过的角度称为角速度,用符号ω表示,单位是弧度/秒(rad/s)。

c. 角速度与线速度的关系:线速度是物体在圆周运动中所经过的距离与时间的比值,用符号v表示,单位是米/秒(m/s)。

线速度与角速度的关系可以用公式v=ωr表示,其中r是圆周运动的半径。

d. 周期和频率:物体在圆周运动中一次完成一周所需的时间称为周期,用符号T表示,单位是秒(s)。

周期的倒数称为频率,用符号f表示,单位是赫兹(Hz),即1/T。

二、圆周运动的物理量计算1. 角速度的计算:角速度的计算公式为ω=2πf或ω=2π/T,其中f是圆周运动的频率,T是周期。

2. 线速度的计算:线速度的计算公式为v=ωr,其中ω是角速度,r是圆周运动的半径。

3. 周期和频率的计算:周期的计算公式为T=1/f,频率的计算公式为f=1/T。

4. 加速度的计算:圆周运动的加速度由两个分量组成,一个是切向加速度,用于改变物体在运动过程中的速度方向;另一个是径向加速度,用于改变物体在运动过程中的速度大小。

三、匀速圆周运动1. 匀速圆周运动的特点:匀速圆周运动是指角速度保持不变,线速度也保持不变的运动。

2. 公转和自转:匀速圆周运动中,如果物体固定在运动轨道上不动,只围绕轨道中心旋转,称为公转。

而如果物体自身也同时绕着自身的轴旋转,称为自转。

3. 公转和自转的关系:在太阳系中,行星的运动是一个典型的公转运动,行星围绕太阳公转的同时,自身也有自转运动。

四、圆周运动的受力分析1. 圆周运动的向心力:向心力是使物体保持圆周运动的力,它的方向始终指向圆心。

向心力的大小与物体的质量和角速度有关,可以用公式F=mv²/r来计算,其中F是向心力,m是物体的质量,v是物体的线速度,r是圆周运动的半径。

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

高一物理《圆周运动》知识点总结一、线速度1.定义:物体做圆周运动,在一段很短的时间Δt 内,通过的弧长为Δs ,则Δs 与Δt 的比值叫作线速度的大小,公式:v =Δs Δt. 2.意义:描述做圆周运动的物体运动的快慢.3.方向:物体做圆周运动时该点的切线方向.4.匀速圆周运动(1)定义:物体沿着圆周运动,并且线速度的大小处处相等,这种运动叫作匀速圆周运动.(2)性质:匀速圆周运动的线速度方向是在时刻变化的,所以它是一种变速运动,这里的“匀速”是指速率不变.二、角速度1.定义:连接物体与圆心的半径转过的角Δθ与所用时间Δt 之比叫作角速度,公式:ω=ΔθΔt. 2.意义:描述做圆周运动的物体绕圆心转动的快慢.3.单位:弧度每秒,符号是rad/s ,在运算中角速度的单位可以写为s -1.4.匀速圆周运动是角速度不变的圆周运动.三、周期1.周期T :做匀速圆周运动的物体,运动一周所用的时间.单位:秒(s).2.转速n :物体转动的圈数与所用时间之比.单位:转每秒(r/s)或转每分(r/min).3.周期和转速的关系:T =1n(n 的单位为r/s 时). 四、线速度与角速度的关系1.在圆周运动中,线速度的大小等于角速度的大小与半径的乘积.2.公式:v =ωr .五、向心力的大小向心力的大小可以表示为F n =mω2r 或F n =m v 2r . 六、匀速圆周运动的加速度大小1.向心加速度公式a n =v 2r或a n =ω2r . 2.向心加速度的公式既适用于匀速圆周运动,也适用于非匀速圆周运动.七、变速圆周运动和一般曲线运动的受力特点1.变速圆周运动的合力:变速圆周运动的合力产生两个方向的效果,如图所示.(1)跟圆周相切的分力F t:改变线速度的大小.(2)指向圆心的分力F n:改变线速度的方向.2.一般的曲线运动的处理方法(1)一般的曲线运动:运动轨迹既不是直线也不是圆周的曲线运动.(2)处理方法:可以把曲线分割为许多很短的小段,质点在每小段的运动都可以看作圆周运动的一部分,分析质点经过曲线上某位置的运动时,可以采用圆周运动的分析方法来处理.。

第六章-圆周运动章末复习-知识点和题型总结-2023年高一物理期末高效复习专题

第六章-圆周运动章末复习-知识点和题型总结-2023年高一物理期末高效复习专题

第六章:圆周运动章末复习知识点一:匀速圆周运动及其描述一、匀速圆周运动1.圆周运动:物体的运动轨迹是圆的运动.2.匀速圆周运动:质点沿圆周运动,如果在相等的时间内通过的圆弧长度相等,这种运动就叫匀速圆周运动.二、匀速圆周运动的线速度、角速度和周期1.线速度(1)定义式:v=Δs Δt.如果Δt取的足够小,v就为瞬时线速度.此时Δs的方向就与半径垂直,即沿该点的切线方向.(2)线速度的方向:质点在圆周某点的线速度方向沿圆周上该点的切线方向.(3)物理意义:描述质点沿圆周运动的快慢.2.角速度:半径转过的角度Δφ与所用时间Δt的比值,即ω=ΔφΔt(如图所示).国际单位是弧度每秒,符号是rad/s.3.转速与周期(1)转速n:做圆周运动的物体单位时间内转过的圈数,常用符号n表示.(2)周期T:做匀速圆周运动的物体运动一周所用的时间叫做周期,用符号T 表示.(3)转速与周期的关系:若转速的单位是转每秒(r/s),则转速与周期的关系为T=1n .4.匀速圆周运动的特点(1)线速度的大小处处相等.(2)由于匀速圆周运动的线速度方向时刻在改变,所以它是一种变速运动.这里的“匀速”实质上指的是“匀速率”而不是“匀速度三、描述圆周运动的各物理量之间的关系1.线速度与周期的关系:v=2πr T.2.角速度与周期的关系:ω=2πT.3.线速度与角速度的关系:v=ωr.知识点二、同轴转动和皮带传动1.同轴转动(1)角速度(周期)的关系:ωA=ωB,T A=T B.(2)线速度的关系:vAvB=rR.2.皮带(齿轮)传动(1)线速度的关系:v A=v B(2)角速度(周期)的关系:ωAωB=rR、TATB=Rr.知识点三、向心力1.定义:物体做匀速圆周运动时所受合力方向始终指向圆心,这个指向圆心的合力就叫做向心力.2.大小:F=mω2r=m v2 r.3.方向:总是沿半径指向圆心,方向时刻改变.4.效果力向心力是根据力的作用效果来命名的,凡是产生向心加速度的力,不管属于哪种性质,都是向心力.二:向心力的来源物体做圆周运动时,向心力由物体所受力中沿半径方向的力提供.几种常见的实例如下:实例向心力示意图用细线拴住的小球在竖直面内转动至最高点时绳子的拉力和重力的合力提供向心力,F向=F+G用细线拴住小球在光滑水平面内做匀速圆周运动线的拉力提供向心力,F向=F T物体随转盘做匀速圆周运动,且相对转盘静止转盘对物体的静摩擦力提供向心力,F向=F f小球在细线作用下,在水平面内做圆周运动重力和细线的拉力的合力提供向心力,F向=F合知识点四:向心加速度的方向及意义1.物理意义描述线速度改变的快慢,只表示线速度的方向变化的快慢,不表示其大小变化的快慢.2.方向总是沿着圆周运动的半径指向圆心,即方向始终与运动方向垂直,方向时刻改变.3.圆周运动的性质不论向心加速度a n的大小是否变化,a n的方向是时刻改变的,所以圆周运动的向心加速度时刻发生改变,圆周运动一定是非匀变速曲线运动.“匀速圆周运动中”的“匀速”应理解为“匀速率”.4.变速圆周运动的向心加速度做变速圆周运动的物体,加速度一般情况下不指向圆心,该加速度有两个分量:一是向心加速度,二是切向加速度.向心加速度表示速度方向变化的快慢,切向加速度表示速度大小变化的快慢.所以变速圆周运动中,向心加速度的方向也总是指向圆心.二:向心加速度的公式和应用1.公式a n =v2r=ω2r=4π2T2r=4π2n2r=4π2f2r=ωv.2.向心加速度的大小与半径的关系(1)当半径一定时,向心加速度的大小与角速度的平方成正比,也与线速度的平方成正比.随频率的增大或周期的减小而增大.(2)当角速度一定时,向心加速度与运动半径成正比.(3)当线速度一定时,向心加速度与运动半径成反比.(4)a n与r的关系图象:如图5­5­2所示.由a n­r图象可以看出:a n与r成正比还是反比,要看ω恒定还是v恒定.图5­5­2知识点五:生活在的圆周运动一:火车转弯问题1.轨道分析火车在转弯过程中,运动轨迹是一圆弧,由于火车转弯过程中重心高度不变,故火车轨迹所在的平面是水平面,而不是斜面.火车的向心加速度和向心力均沿水平面指向圆心.图5­7­32.向心力分析如图5­7­3所示,火车速度合适时,火车受重力和支持力作用,火车转弯所需的向心力完全由重力和支持力的合力提供,合力沿水平方向,大小F=mg tan θ.3.规定速度分析若火车转弯时只受重力和支持力作用,不受轨道压力,则mg tan θ=m v 2 0R,可得v0=gR tan θ(R为弯道半径,θ为轨道所在平面与水平面的夹角,v0为转弯处的规定速度).4.轨道压力分析(1)当火车行驶速度v等于规定速度v0时,所需向心力仅由重力和弹力的合力提供,此时火车对内外轨道无挤压作用.(2)当火车行驶速度v与规定速度v0不相等时,火车所需向心力不再仅由重力和弹力的合力提供,此时内外轨道对火车轮缘有挤压作用,具体情况如下:①当火车行驶速度v>v0时,外轨道对轮缘有侧压力.②当火车行驶速度v<v0时,内轨道对轮缘有侧压力.二:拱形桥汽车过凸形桥(最高点)汽车过凹形桥(最低点) 受力分析牛顿第二定律求向心力 F n =mg -F N =m v 2rF n =F N -mg =m v 2r牛顿第三定律求压力F 压=F N =mg -m v 2rF 压=F N =mg +m v 2r讨论v 增大,F 压减小;当v 增大到rg 时,F 压=0v 增大,F 压增大 超、失重汽车对桥面压力小于自身重力,汽车处于失重状态汽车对桥面压力大于自身重力,汽车处于超重状态知识点六:离心运动1.离心运动的实质离心现象的本质是物体惯性的表现.做圆周运动的物体,由于惯性,总是有沿着圆周切线飞出去的趋向,之所以没有飞出去,是因为受到向心力的作用.从某种意义上说,向心力的作用是不断地把物体从圆周运动的切向方向拉回到圆周上来.2.离心运动的条件做圆周运动的物体,提供向心力的外力突然消失或者合外力不能提供足够大的向心力.3.离心运动、近心运动的判断如图5­7­8所示,物体做圆周运动是离心运动还是近心运动,由实际提供的向心力F n 与所需向心力⎝ ⎛⎭⎪⎫m v 2r 或mr ω2的大小关系决定.图5­7­8(1)若F n =mr ω2(或m v 2r)即“提供”满足“需要”,物体做圆周运动.(2)若F n>mrω2(或m v2r)即“提供”大于“需要”,物体做半径变小的近心运动.(3)若F n<mrω2(或m v2r)即“提供”不足,物体做离心运动.由以上关系进一步分析可知:原来做圆周运动的物体,若速率不变,所受向心力减少(或向心力不变,速率变大)物体将做离心运动;若速度大小不变,所受向心力增大(或向心力不变,速率减小)物体将做近心运动.知识点七.竖直平面的圆周运动1.“绳模型”如上图所示,小球在竖直平面内做圆周运动过最高点情况。

圆周运动知识点总结

圆周运动知识点总结

圆周运动知识点总结圆周运动是物理学中一个重要的概念,也是日常生活中经常涉及到的现象。

它指的是物体沿着一个圆形轨道做匀速运动的现象。

下面将对圆周运动的相关知识点进行总结。

一、角度和弧度1. 角度角度是衡量角度大小的量度标准。

单位:度(°)360° = 2π180° = π公式:1° = π/1802. 弧度弧度是衡量角度大小的另一种量度标准。

单位:弧度(rad)2π rad = 360°公式:1 rad = 180/π°二、圆周运动的物理量1. 角速度角速度是角度的变化率。

公式:ω = Δθ/Δt单位:弧度/秒(rad/s)2. 周期周期是一个物体运动一次所用的时间。

公式:T = 2π/ω单位:秒(s)3. 频率频率是一个物体在一秒钟内运动的次数。

公式:f = 1/T单位:赫兹(Hz)4. 线速度线速度是一个物体在圆周运动中实际移动的距离。

公式:v = rω单位:米/秒(m/s)其中,r为圆的半径。

5. 加速度加速度是圆周运动中物体速度的变化率。

公式:a = rω²单位:米/秒²(m/s²)三、牛顿运动定律在圆周运动中的应用1. 牛顿第一定律牛顿第一定律指出,一个物体如果没有受到力的作用,就会保持原有的状态,如果它在静止,就会一直保持静止。

如果它在运动,就会一直沿着直线匀速运动,直到其受到了力的影响。

在圆周运动中,一个物体向心力(Fc)对物体做功,使其沿着圆周运动。

如果向心力消失,物体将会以惯性直线运动的方式继续运动,接着脱离轨道。

2. 牛顿第二定律牛顿第二定律可以用来解决圆周运动中的问题。

它指出物体的加速度与作用在物体上的力成正比,与物体的质量成反比。

在圆周运动中,合力是向心力(Fc)和切向力(Ft)的向量和。

向心力作用于物体使其向心加速度(ac)沿着半径方向运动,切向力则使其沿着圆周方向移动。

公式:Fres = mac其中,Fres为合力,m为质量,ac为向心加速度。

圆周运动知识点总结

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着圆形轨迹运动的一种基本运动形式。

这种运动常常出现在日常生活中的各种场景中,如地球的自转和公转、自行车轮子的旋转等等。

本文将重点总结圆周运动的相关知识点,并探讨其在科学和技术中的应用。

一、圆周运动的基本概念圆周运动是物体围绕一个确定的轴心按照圆形轨迹做直线运动的一种运动形式。

在圆周运动中,轴心是确定的,但是圆周运动的速度、半径、角度等参数可以不同。

二、圆周运动的基本量1. 弧长(S):物体在圆周上移动的路径长度,单位为米(m)。

2. 角度(θ):物体绕轴旋转的弧度数,用弧度(rad)或角度(°)表示。

3. 弧度(rad):表示角度的单位,1弧度等于沿单位圆对应圆心角的弧长。

4. 角速度(ω):单位时间内物体绕轴旋转的角度变化,单位为弧度/秒(rad/s)。

5. 周期(T):物体绕轴一周所需的时间,单位为秒(s)。

6. 频率(f):单位时间内物体绕轴旋转的次数,单位为赫兹(Hz)。

三、圆周运动的相关公式1. 圆周运动的速度(v):速度等于物体在圆周上运动的长度与所需时间的比值,即v = S/T = rω。

2. 圆周运动的加速度(a):加速度等于速度的变化率,即 a =Δv/Δt = ω^2r。

3. 圆周运动的周期与频率之间的关系:T = 1/f。

四、圆周运动的应用1. 地球的自转和公转:地球自转一周的周期为约24小时,而公转一周的周期为约365.25天。

这两个运动共同决定了地球的自然日、季节和年份等现象。

2. 车轮的旋转:自行车、汽车等车辆通过轮子的圆周运动来产生动力和行进。

利用圆周运动的变化,可以实现转向、制动等操作。

3. 常用物理实验:圆周运动也经常在物理实验中应用,如离心机、圆周运动的惯性等。

离心机可以通过圆周运动的离心力来分离物质,而圆周运动的惯性则可以用来研究物体在非惯性参考系中的运动规律。

总结:圆周运动是物体按照圆形轨迹绕轴旋转的一种基本运动形式。

圆周运动知识点总结完整版本

圆周运动知识点总结完整版本

圆周运动知识点总结1.描述圆周运动的物理量圆周运动的定义:物体的运动轨迹是圆的运动叫做圆周运动。

(1)线速度①定义:质点沿圆周运动所通过的弧长Δl 与所需时间Δt 的比值,即单位时间所通过的弧长,叫做线速度。

②物理意义:描述质点沿圆周运动的快慢。

③定义式:v =Δl /Δt④单位:在国际单位制中,线速度的单位是米每秒,符号是m/s如果Δt 取得很小,v 就为瞬时线速度,此时的Δs 方向就与半径垂直,即沿该点的切线方向。

(2)角速度①定义:做圆周运动的质点,连接质点和圆心的半径所转过的角度与所用时间的比值,即单位时间所转过的角度就是质点的角速度。

②物理意义:描述质点绕圆心转动的快慢。

③定义式:ω=Δθ/Δt④单位:在国际单位制中,角速度的单位是弧度每秒,符号是rad/s(3)周期T ,频率f 和转速n周期:做圆周运动的物体运动一周所用的时间,用符号T 表示,在国际单位制中,周期的单位是秒(s )。

频率:做圆周运动的物体在1秒内沿圆周绕圆心转过的圈数,用符号f 表示,在国际单位制中,频率的单位是赫兹(Hz )转速:做圆周运动的物体在单位时间内所转过的圈数,用符号n 表示,单位有转每秒(r/s )或转每分(r/min ),其国际单位制单位为弧度每秒。

当单位时间取1秒时,f =n(4)线速度、角速度、周期、转速之间的关系:①线速度与角速度的关系: R v ω=②角速度与周期的关系: T πω2=③线速度与周期的关系:T Rv π2=④周期和转速的关系: nT 1= ⑤角速度与转速的关系: n πω2=(5)向心加速度①定义:做匀速圆周运动的物体的加速度总指向圆心,这种加速度称为向心加速度。

②物理意义:描述线速度方向改变的快慢。

③大小:④方向:总是沿着圆周运动的半径指向圆心,(6)向心力①定义:做匀速圆周运动的物体受到的合力方向总是指向圆心的,这个合力叫做向心力。

②大小:R m Rmv F 22ω== ③方向:总是沿着半径指向圆心,方向时刻改变,所以向心力是变力。

高中物理知识点归类总结-匀速圆周运动

高中物理知识点归类总结-匀速圆周运动

匀速圆周运动线速度: V=t s==ωR=2f R 角速度:ω=f T tππθ22==向心加速度: a =2 f2 R=v ⨯ω向心力: F= ma = m 2 R= mm42πn2 R追及(相遇)相距最近的问题:同向转动:ωAtA=ωBtB+n2π;反向转动:ωAtA+ωBtB=2π 注意:(1)匀速圆周运动的物体的向心力就是物体所受的合外力,总是指向圆心. (2)卫星绕地球、行星绕太阳作匀速圆周运动的向心力由万有引力提供。

(3)氢原子核外电子绕原子核作匀速圆周运动的向心力由原子核对核外电子的库仑力提供。

5.平抛运动:匀速直线运动和初速度为零的匀加速直线运动的合运动(1)运动特点:a 、只受重力;b 、初速度与重力垂直.尽管其速度大小和方向时刻在改变,但其运动的加速度却恒为重力加速度g ,因而平抛运动是一个匀变速曲线运动。

在任意相等时间内速度变化相等。

(2)平抛运动的处理方法:平抛运动可分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动。

水平方向和竖直方向的两个分运动既具有独立性又具有等时性. (3)平抛运动的规律:证明:做平抛运动的物体,任意时刻速度的反向延长线一定经过此时沿抛出方向水平总位移的中点。

证:平抛运动示意如图设初速度为V0,某时刻运动到A 点,位置坐标为(x,y ),所用时间为t.此时速度与水平方向的夹角为β,速度的反向延长线与水平轴的交点为'x ,位移与水平方向夹角为α.以物体的出发点为原点,沿水平和竖直方向建立坐标。

依平抛规律有: 速度: Vx= V0 Vy=gt22yx v v v +='0xy v gt v v tan x x y-===β ①位移: Sx= Vot2y gt 21s =22y x s s s +=002gt 21t gt tan 21v v x y ===α ②由①②得: βαtan 21tan = 即)(21'x x y x y -= ③ 所以:xx 21'=④④式说明:做平抛运动的物体,任意时刻速度的反向延长线一定经过此时沿抛出方向水总位移的中点。

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

高一物理圆周运动知识点总结引言:物理学是一门研究物质运动规律的学科,而圆周运动则是物体在一个固定点周围做圆形轨迹运动的一种形式。

在高中物理学习中,我们经常接触到圆周运动的概念和相关公式。

本文将对高一物理圆周运动的知识点进行总结和归纳,以帮助大家更好地理解和掌握这一内容。

一、圆周运动的定义和基本概念圆周运动是指物体沿着一个固定点周围做圆形轨迹的运动。

在圆周运动中,有一些基本概念需要了解:1. 圆周运动的轨迹是一个圆形,圆心为固定点。

2. 物体沿圆周运动的路径称为弧长,用字母s表示,单位为米(m)。

3. 物体在单位时间内所通过的弧长称为线速度,用字母v表示,单位为米每秒(m/s)。

4. 圆周运动的周期是指物体完成一次圆周运动所需要的时间,用字母T表示,单位为秒(s)。

5. 圆周运动的频率是指单位时间内圆周运动次数的倒数,用字母f表示,单位为赫兹(Hz)。

二、圆周运动与物体的加速度1. 圆周运动的加速度公式为a = v²/r,其中a为加速度,v为线速度,r为物体与圆心之间的距离,也称为半径。

2. 由加速度公式可以看出,加速度的大小与线速度的平方成正比,与半径的倒数成反比。

3. 在圆周运动中,当线速度增大,加速度也会增大;当半径增大,加速度会减小。

三、圆周运动中的离心力和向心力1. 圆周运动中,物体所受到的合力分为离心力和向心力两部分。

2. 离心力的方向指向远离圆心的方向,它的大小与加速度的大小成正比。

3. 向心力的方向指向圆心,它的大小与离心力相等,但方向相反。

4. 离心力和向心力的合力为零,使物体保持在圆周运动状态。

四、圆周运动中的角度和角速度1. 圆周运动的角度是指物体在圆周上所呈现的角度大小,用字母θ表示,单位为弧度(rad)。

2. 弧度是旋转一周所对应的圆心角,1弧度等于圆上的一条弧长等于半径的一部分。

3. 圆周运动的角速度是指单位时间内物体在圆周上转过的角度,用字母ω表示,单位为弧度每秒(rad/s)。

高中物理匀速圆周运动公式总结

高中物理匀速圆周运动公式总结

高中物理匀速圆周运动公式总结高中物理匀速圆周运动公式1、线速度V=s/t=2&pi;r/T2。

角速度&omega;=&Phi;/t=2&pi;/T=2&pi;f3、向心加速度a=V2/r=&omega;2r=(2&pi;/T)2r4、向心力F=mV2/r=m&omega;2r=mr(2&pi;/T)2=m&omega;v=F合5。

周期与频率:T=1/f6、角速度与线速度的关系:V=&omega;r7。

角速度与转速的关系&omega;=2&pi;n(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(&Phi;):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(&omega;):rad/s;向心加速度:m/s2。

注:(1)向心力能够由某个具体力提供,也能够由合力提供,还能够由分力提供,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,同时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,任何性质的力都能够作为向心力。

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)。

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高中物理圆周运动知识点总结高中物理圆周运动公式高中物理教学中,圆周运动问题既是一个重点,又是一个难点。

下面给大家带来高中物理圆周运动知识点,希望对你有帮助。

1.圆周运动:质点的运动轨迹是圆周的运动。

2.匀速圆周运动:质点的轨迹是圆周,在相等的时间内,通过的弧长相等,质点所作的运动是匀速率圆周运动。

3.描述匀速圆周运动的物理量
(1)周期(T):质点完成一次圆周运动所用的时间为周期。

频率(f):1s钟完成圆周运动的次数。

f=
(2)线速度(v):线速度就是瞬间速度。

做匀速圆周运动的质点,其线速度的大小不变,方向却时刻改变,匀速圆周运动是一个变速运动。

由瞬时速度的定义式v=,当Δt趋近于0时,Δs与所对应的弧长(Δl)基本重合,所以v=,在匀速圆周运动中,由于相等的时间内通过的弧长相等,那么很小一段的弧长与通过这段弧长所用时间的比
值是相等的,所以,其线速度大小v=(其中R是运动物体的轨道半径,T为周期)
(3)角速度(ω):作匀速圆周运动的质点与圆心的连线所扫过的角度与所用时间的比值。

ω==,由此式可知匀速圆周运动是角速度不变的运动。

4.竖直面内的圆周运动(非匀速圆周运动)
(1)轻绳的一端固定,另一端连着一个小球(活小物块),小球在竖直面内作圆周运动,或者是一个竖直的圆形轨迹,一个小球(或小物块)在其内壁上作竖直面的圆周运动,然后进行计算分析,结论如下:
①小球若在圆周上,且速度为零,只能是在水平直径两个端点以下部分的各点,小球要到达竖直圆周水平直径以上各点,则其速度至少要满足重力指向圆心的分量提供向心力
②小球在竖直圆周的最低点沿圆周向上运动的过程中,速度不断减小(重力沿运动方向的分量与速度方向是相反的,使小球的速度减小),而小球要到达最高点,则必须在最低点具有足够大的速度才
能到达最高点,否则小球就会在圆周上的某一点(这一点一定在水平
直径以上)绳子的拉力为零时,小球就脱离圆周轨道。

(2)物体在杆或圆管的环形轨道上作竖直面内圆周运动,虽然物体从最低点沿圆周向最高点运动的过程中,速度越来越小,由于物体可以受到杆的拉力和压力(或圆管对它的向内或向外的作用力),所以,物体在圆周上的任意一点的速度均可为零。

(3)物体在竖直的圆周的外壁运动,此种运动的关键是要区别做圆周运动和平抛运动的条件,它们的临界状态是物体的重力沿半径的分量提供向心力,此时,轨道对物体没有作用力,但物体又在轨道上,该点是物体在圆周上的临界点。

若物体在最高点时,mg=,v0=,当v≥v0,物体在最高点处将作平抛运动,当v
扩展
竖直面内的圆周运动,只要求讨论分析最高点和最低点的情况,由于最高点的相信加速度竖直向下,质点总是处于失重状态;最低点
的向心加速度竖直向上,质点总是处于超重状态,从这个角度来理解竖直面内做圆周运动的质点受力情况比较直观。

质点在圆轨道外圆时,最高点处是作平抛运动还是圆周运动,质点与轨道之间的作用力为零对应的速度是临界速度,这个临界速度就是在圆周上的向心加速度等于重力加速度,质点的速度小于这个速度,受轨道的支持力,大于这个速度,质点作平抛运动。

实例分析一
火车是目前长距离运输中重要的交通工具,近年来建设铁路新干线较多,铁轨是比较平直的,在转弯处,火车只有依靠与它接触的铁轨提供向心力。

工字形铁轨固定在水泥基础上,火车的两轮都有轮缘,突出的轮缘一般起定位作用,若是平直的轨道转弯,只有依靠轨道与轮缘间侧向弹力使火车转弯,由于火车速度大,质量也大,所需要的向心力很大,所以,轮缘与铁轨间的弹性大形变量也大,从而使铁轨容易受到损坏,使火车转弯时的向心力不是由轮缘和轨道间侧向弹力提供,而是由车轮与轨道间正向弹力提供,车轮与轨道间的正向接触面积大,对轨道的影响小,有什么办法可以达到此目的呢?
在牛顿运动定律中,放在光滑斜面上的物体,当斜面以一定加速度作水平运动时,物体可以相对斜面静止,这时斜面的弹力与物体的重力的合力沿水平方向提供加速运动所需要的力(也可以认为斜面的弹力在竖直方向分量与物体的重力平衡,水平方向分量提供物体作
加速度所需要的力)从这个例子中,我们能得到的启示是火车转弯时将轨道平面倾斜。

在设计转弯的轨道时,若将外轨垫高些,使轨道平面与水平面有一夹角α,正向压力垂直于轨道平面,要使正向压力在竖直方向分量与重力平衡,水平方向分量提供向心力,则
mgtanα=mv0=
火车以速度v0=行驶时,火车的车轮的轮缘与铁轨的侧向无压力。

火车转弯时,当火车的速度v>v0时,即重力和轨道的支持力的合力不足以提供向心力,需要外轨对外轮的轮缘一个向内的侧压力,补充不充足的向心力;当火车速度v0
实例分析二
汽车在水平路面上转弯时依靠静摩擦力提供向心力,在高速公路上,由于汽车的速度比较大,仅靠静摩擦力提供向心力是不行的,所以,在转弯处的路面都是倾斜的(倾角α),若汽车依靠重力和路面
支持力的合力提供向心力,就对应的速度如火车转弯是一样的,对应原速度v0=。

当汽车的速度v0≠,路面再施加静摩擦力来作补充。

内容仅供参考。

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