高中物理圆周运动知识点总结

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高中物理必修二第六章圆周运动知识点总结全面整理(带答案)

高中物理必修二第六章圆周运动知识点总结全面整理(带答案)

高中物理必修二第六章圆周运动知识点总结全面整理单选题1、如图所示,一倾斜的圆筒绕固定轴OO1以恒定的角速度ω转动,圆筒的半径r=1.5m,简壁内有一小物体与(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力),转动轴与圆筒始终保持相对静止,小物体与圆筒间的动摩擦因数为√32水平面间的夹角为60°,重力加速度g取10m/s2,则ω的最小值是()rad/sC.√10rad/sD.5rad/sA.2rad/sB.√303答案:C对小物体,受力分析如图所示小物体恰不下滑,则有F N+mgcos60°=mω2r,f=μF N=mgsin60°联立解得ω=√10rad/s故选C。

2、如图所示,底部装有4个轮子的行李箱a竖立、b平卧放置在公交车上,箱子四周均有一定空间。

当公交车()A.缓慢启动时,a、b均相对于公交车向后运动B.急刹车时,行李箱a相对于公交车向前运动C.缓慢转弯时,a、b均相对于公交车向外侧运动D.急转弯时,行李箱a相对于公交车向内侧运动答案:B设行李箱a竖立时与汽车发生相对运动的加速度为a1,行李箱b平放时与汽车发生相对运动的加速度为a2,根据实际情况可知a1<a2。

A.缓慢起动时,汽车的加速度比较小,如果小于a1,则两只行李箱不会相对车子运动,故A错误;B.急刹车时,汽车减速运动的加速度很大,行李箱a一定相对车子向前运动,故B正确;C.缓慢转弯时,只要转动的向心加速度小于a1,两只行李箱不会相对车子向外侧运动,故C错误;D.急转弯时,行李箱a一定会相对车子向外侧运动,不会相对车子向内侧运动,故D错误。

故选B。

3、闪光跳跳球是非常适合锻炼身体的玩具,如图1所示,其一端套在脚踝处,抖动腿可以使闪光轮转动,闪光轮整体围绕圆心O转动,如图2所示,由于和地面的摩擦,闪光轮又绕自身圆心转动,且闪光轮始终和地面接触并不打滑。

已知闪光轮到圆心O的距离为R,闪光轮的半径为r,闪光轮相对于自身圆心的角速度大于等于ω0时才会发光,为了使闪光轮发光,闪光轮绕O点转动的角速度至少是()A.ω0B.Rrω0C.Rω0r D.rω0R答案:D闪光轮刚好发光时,闪光轮上边缘点的线速度v=ω0r闪光轮始终和地面接触并不打滑,则闪光轮绕圆心O转动的线速度也为v,则闪光轮绕O点转动的角速度ω=vR=ω0rR故选D。

关于高中物理圆周运动知识点总结

关于高中物理圆周运动知识点总结

关于高中物理圆周运动知识点总结目录高中物理圆周运动知识点圆周运动的特点高中物理学习方法有哪些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(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。

高一物理 必修2 5.4圆周运动的运动学问题 知识点总结 题型总结 同步巩固 新高考 练习

高一物理  必修2  5.4圆周运动的运动学问题   知识点总结   题型总结   同步巩固  新高考  练习

高中物理 必修2 圆周运动的运动学问题1、描述圆周运动的物理量描述圆周运动的基本参量有:半径、线速度、角速度、周期、频率、转速、向心加速度等。

(1)v =∆l∆t =2πr T =2πrf(2)ω=∆θ∆t =2πT(3)T =1f =2πr v3、圆周运动中的运动学分析 (1)对公式v =ωr 的理解当r 一定时,v 与ω成正比;当ω一定时,v 与r 成正比;当v 一定时,ω与r 成反比。

(2)对a =v 2r=ω2r =ωv 的理解在v 一定时,a 与r 成反比;在ω一定时,a 与r 成正比。

在分析传动装置中的各物理量时,要抓住不等量和想等量的关系,具体有: (1)同一转轴的轮上各点角速度ω相同,而线速度v=ωr 与半径r 成正比。

(2)当皮带(或链条、齿轮)不打滑时,传动皮带上各点以及用皮带连接的两轮边沿上的各点线速度大小相等,而角速度ω=vr 与半径r 成反比。

(3)齿轮传动时,两轮的齿数与半径成正比,角速度与齿数成反比。

1、如图所示装置中,A、B、C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,周期之比,转速之比,频率之比。

答案:①2:1:2:4;②2:1:1:1;③4:1:2:4;④1:2:2:2;⑤2:1:1:1;⑥2:1:1:12、一个环绕中心线AB以一定的角速度转动,P、Q为环上两点,位置如图所示,下列说法正确的是(A)A.P、Q两点的角速度相等B.P、Q两点的线速度相等C.P、Q两点的角速度之比为3∶1D.P、Q两点的线速度之比为3∶13、自行车的小齿轮A、大齿轮B、后轮C是相互关联的三个转动部分,且半径R B=4R A、R C=8R A,如图所示.正常骑行时三轮边缘的向心加速度之比a A∶a B∶a C等于(C)A.1∶1∶8 B.4∶1∶4C.4∶1∶32 D.1∶2∶44、如图所示,传动轮A、B、C的半径之比为2︰1︰2,A、B两轮用皮带传动,皮带不打滑,B、C两轮同轴,a、b、c三点分别处于A、B、C三轮的边缘,d点在A轮半径的中点。

部编版高中物理必修二第六章圆周运动带答案知识点总结(超全)

部编版高中物理必修二第六章圆周运动带答案知识点总结(超全)

(名师选题)部编版高中物理必修二第六章圆周运动带答案知识点总结(超全)单选题1、如图所示为一电脑CPU的散热风扇,O点在风扇上表面,叶片围绕O点所在转轴转动,可以通过改变转速为CPU散热降温。

图中a、b两点为同一叶片上靠近边缘的两点,a、b两点到O点距离相等,当风扇转速稳定在1800r/min时,下列说法正确的是()A.a点转动的周期约为0.3sB.b点转动的角速度约为18.8rad/sC.a、b两点转动的线速度一定不同D.a、b两点转动的角速度一定不同2、无级变速是在变速范围内任意连续地变换速度,性能优于传统的挡位变速器,很多种高档汽车都应用了无级变速。

如图所示是截锥式无级变速模型示意图,两个锥轮之间有一个滚轮,主动轮、滚轮、从动轮之间靠着彼此之间的摩擦力带动。

当位于主动轮和从动轮之间的滚轮从左向右移动时,从动轮转速降低;滚轮从右向左移动时,从动轮转速增加。

当滚轮位于主动轮直径为D1、从动轮直径为D2的位置时,主动轮转速n1、从动轮转速n2的关系是()A.n1n2=D1D2B.n1n2=D2D1C.n2n1=D12D22D.n2n1=√D1D23、如图所示是一个玩具陀螺,a,b,c是陀螺上的三个点,当陀螺绕垂直于地面的轴线以恒定角速度ω旋转时,下列叙述中正确的是()A.a、b和c三点线速度大小相等B.a、b和c三点的角速度相等C.b、c两点角速度比c的大D.c的线速度比a、b的大4、如图所示为马戏团中上演的飞车节目,在竖直平面内有半径为R的圆轨道,表演者骑摩托车在圆轨道内做圆周运动。

已知人和摩托车的总质量为m,以v=√2gR的速度通过轨道最高点,则此时轨道对车的作用力F 为()A.m g、方向竖直向下B.m g、方向竖直向上C.3mg、方向竖直向下D.3mg、方向竖直向上5、当老鹰在高空中盘旋时,垂直于翼面的升力和其重力的合力提供向心力。

已知当质量为m的老鹰以速率v 匀速水平盘旋时,半径为R,则其向心力为()A.mv2R B.m v2R C.m Rv2D.m vR6、下列现象或措施中,与离心运动有关的是( )A .汽车行驶过程中,乘客要系好安全带B .厢式电梯张贴超载标识C .火车拐弯处设置限速标志D .喝酒莫开车,开车不喝酒7、设轨道半径为r 、角速度大小为ω、线速度大小为v 、质量为m 的物体做匀速圆周运动时,所需要的向心力大小为( )A .m ωr B .m vr 2C .m ωv D .mr 2ω8、如图为某发动机的模型,O 点为发动机转轴,A 、B 为发动机叶片上的两点,v 表示线速度,ω表示角速度,T 表示周期,a 表示向心加速度,下列说法正确的是( )A .vA >vB ,TA >TB B .vA <vB ,ωA =ωBC .ωA <ωB ,aA =aBD .aA >aB ,TA =TB 多选题9、如图所示,质量为m 的汽车保持恒定的速率运动,若通过凸形路面最高处时,路面对汽车的支持力为F 1,通过凹形路面最低处时,路面对汽车的支持力为F 2,重力加速度为g ,则( )A .F 1 < mgB .F 1 > mgC .F 2 < mgD .F 2 > mg10、如图所示,两根长度不同的细绳,一端固定于O 点,另一端各系一个相同的小铁球,两小球恰好在同一水平面内做匀速圆周运动,则( )A.A球受细绳的拉力较大B.它们做圆周运动的角速度相等C.它们所需的向心力跟轨道半径成反比D.它们做圆周运动的线速度大小相等11、如图所示,偏心轮的转轴O过其内切圆的圆心,且垂直于AOB平面。

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。

高中物理:匀速圆周运动问题知识点总结及解题技巧

高中物理:匀速圆周运动问题知识点总结及解题技巧

一、匀速圆周运动的基本概念: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,这种运动叫做匀速圆周运动。

2、描述匀速圆周运动快慢的物理量(1)线速度v①物理意义:描述质点沿圆周运动的快慢。

②定义:质点做圆周运动通过的弧长s和所用时间t的比值叫做线速度。

③大小:,单位:④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。

由于质点做匀速圆周运动时的速度方向不断发生变化,所以匀速圆周运动是一种变速运动。

(2)角速度①物理意义:描述质点转过圆心角的快慢。

②定义:在匀速圆周运动中,连接运动质点和圆心的半径转过的角度跟所用时间的比值,就是质点运动的角速度。

③大小:单位:。

④匀速圆周运动是角速度不变的圆周运动。

(3)周期T和频率f①物理意义:周期和频率都是描述物体做圆周运动快慢的物理量。

②定义:做圆周运动的物体运动一周所用的时间叫做周期。

用T表示,单位:s。

做圆周运动的物体在单位时间内沿圆周绕圆心转过的圈数叫做频率。

用f表示,单位:Hz。

在国际单位制中是,在一些实际问题中常用的是每分钟多少转,用n表示,转速的单位为转每秒,即。

3、线速度、角速度、周期之间的关系(1)线速度和角速度间的关系如果物体沿半径为r的圆周做匀速圆周运动,在时间t 内通过的弧长是s,半径转过的角度是,由数学知识知,于是有,即。

上式表明:①当半径相同时,线速度大的角速度也大,角速度大的线速度也大,且成正比。

如图(a)所示。

②当角速度相同时,半径大的线速度大,且成正比。

如图(b)所示。

③当线速度相同时,半径大的角速度小,半径小的角速度大,且成反比。

如图(c)、(d)所示。

(2)线速度与周期的关系由于做匀速圆周运动的物体,在一个周期内通过的弧长为,所以有。

上式表明,只有当半径相同时,周期小的线速度大;当半径不同时,周期小的线速度不一定大,所以周期与线速度描述的快慢是不一样的。

(3)角速度与周期的关系由于做匀速圆周运动的物体,在一个周期内半径转过的角度为,则有。

【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。

高中物理必修二第六章圆周运动知识点总结归纳完整版(带答案)

高中物理必修二第六章圆周运动知识点总结归纳完整版(带答案)

高中物理必修二第六章圆周运动知识点总结归纳完整版单选题1、如图所示为走时准确的时钟面板示意图,M、N为秒针上的两点。

以下判断正确的是()A.M点的周期比N点的周期大B.N点的周期比M点的周期大C.M点的角速度等于N点的角速度D.M点的角速度大于N点的角速度答案:C由于M、N为秒针上的两点,属于同轴转动的两点,可知M与N两点具有相同的角速度和周期。

故选C。

2、如图所示,一杂技演员驾驶摩托车沿半径为R的圆周做线速度大小为v的匀速圆周运动。

若杂技演员和摩托车的总质量为m,其所受向心力大小为()A.mvR B.mv2RC.mv2R2D.mvR2答案:B根据向心力公式得F 向=mv2R故选B。

3、如图,一圆盘可绕一通过圆心且垂直于盘面的竖直轴转动,在圆盘上放一块橡皮,橡皮块随圆盘一起转动(俯视为逆时针)。

某段时间内圆盘转速不断增大,但橡皮块仍相对圆盘静止,在这段时间内,关于橡皮块所受摩擦力F f的方向的四种表示(俯视图)中,正确的是()A.B.C.D.答案:C因为圆盘转速不断增大,所以橡皮块将随圆盘一起进行加速圆周运动,此时摩擦力F f既要提供指向圆心的向心力,又要提供与运动方向相同的切向力,所以合力方向应该在轨道内侧且与速度成锐角,故选C。

4、如图所示,半径为R的光滑半圆形轨道放在竖直平面内,AB连线为竖直直径,一小球以某一速度冲上轨道,运动到最高点B时对轨道的压力等于重力的2倍。

则小球落地点C到轨道入口A点的距离为()A.2√3R B.3R C.√6R D.2R答案:A在最高点时,根据牛顿第二定律3mg=m v2 R通过B点后做平抛运动2R=12gt2x=vt解得水平位移x=2√3R故选A。

5、质量为m的小明坐在秋千上摆动到最高点时的照片如图所示,此时牵引秋千的轻绳绷直,小明相对秋千静止,下列说法正确的是()A.此时秋千对小明的作用力可能不沿绳的方向B.此时秋千对小明的作用力小于mgC.此时小明的速度为零,所受合力为零D.小明从最低点摆至最高点过程中先处于失重状态后处于超重状态答案:BABC.在最高点,小明的速度为0,设秋千的摆长为l,摆到最高点时摆绳与竖直方向的夹角为θ,秋千对小明的作用力一定沿绳的方向,设为F,则对人,沿摆绳方向受力分析有F−mgcosθ=0得F=mgcosθ<mg沿垂直摆绳方向有F合=mgsinθ=ma显然小明在最高点的合力不为零,加速度为a=gsinθ故B正确,AC错误;D.小明从从最低点摆至最高点过程中,做圆周运动,根据圆周运动的特点可推知小明加速度在竖直方向上的分量方向先向上,后向下,所以小明先处于超重状态后处于失重状态,故D错误。

通用版高中物理必修二圆周运动基础知识点归纳总结

通用版高中物理必修二圆周运动基础知识点归纳总结

(每日一练)通用版高中物理必修二圆周运动基础知识点归纳总结单选题1、如图所示为表演杂技“飞车走壁”的示意图。

演员骑摩托车在一个圆桶形结构的内壁上飞驰,做匀速圆周运动,图中a、b两个虚线圆表示同一位演员骑同一辆摩托,在离地面不同高度处进行表演的运动轨迹,不考虑车轮受到的摩擦力,下列说法中正确的是()A.在a轨道上运动时角速度较小B.在b轨道上运动时线速度较大C.在a轨道上运动时摩托车对侧壁的压力较大D.在b轨道上运动时摩托车和运动员所受的向心力较小答案:A解析:A.对摩托车做受力分析有小球在竖直方向上的受力平衡mg =Nsinθ小球水平方向做匀速圆周运动Ncosθ=ma n解得a n =gcotθ由a n =ω2rω=√gcotθr由于ra > rb ,则在a 轨道上运动时角速度较小,A 正确;B .由a n =v 2rv =√grcotθ由于ra > rb ,则在a 轨道上运动时线速度较大,B 错误;C .根据N =mg sinθ可知,在a 、b 轨道上运动时摩托车对侧壁的压力相同,C 错误;D .由选项A 知,在a 、b 轨道上运动时摩托车运动的向心加速度相同,所以摩托车运动的向心加速度相同,所以摩托车和运动员所受的向心力相同,D 错误。

故选A 。

2、如图所示,拖拉机后轮半径是前轮半径的两倍,A 和B 是前轮和后轮边缘上的点,若拖拉机行进时轮子与路面没有发生打滑,下列说法正确的是( )A.A点和B点的线速度大小之比为1:2B.前轮和后轮的角速度之比为2:1 C.前轮和后轮的转速之比为1:2D.A点和B点的向心加速度大小相等答案:B解析:A.A点和B点为同一传动装置前轮和后轮边缘上的点,则v A=v B即A点和B点的线速度大小之比为1:1,故A错误;B.根据v=ωr可知ω=v r又有r B=2r A,v A=v B则前轮和后轮的角速度之比为ωA:ωB=2:1故B正确;C.根据公式ω=2πn可知,前轮和后轮的转速之比为n A:n B=ωA:ωB=2:1故C错误;D.根据a n=v2r可知,A点和B点的向心加速度大小之比为a nA :a nB=r B:r A=2:1故D错误。

高中物理圆周运动知识点

高中物理圆周运动知识点

高中物理圆周运动知识点高中物理中,圆周运动是一个重要的知识点。

无论是在生活中还是在科学研究中,我们都可以发现许多与圆周运动相关的现象和应用。

本文将通过几个方面来介绍一些与圆周运动相关的知识点,包括圆周运动的定义、圆周运动的相关量和公式、离心力和向心力等。

首先,我们来介绍一下圆周运动的定义。

圆周运动是物体在圆周路径上做匀速运动的一种运动方式。

在圆周运动中,物体的速度大小保持不变,而运动方向则不断发生改变。

举一个例子,当我们开车沿着一个圆形的赛车场行进时,我们的车辆便在进行圆周运动。

这种运动方式在自然界中也很常见,比如地球绕太阳公转、电子绕原子核运动等。

接下来,我们来看一下圆周运动的相关量和公式。

在圆周运动中,有几个重要的物理量需要我们注意。

首先是角度和弧长。

角度用于表示物体在圆周路径上所走过的一部分,它的单位是弧度。

弧长则表示圆周路径上的一段长度,它的单位可以是米或其他长度单位。

我们可以通过弧长公式s = rθ 来计算圆周路径上的弧长,其中 r 为半径,θ 为对应的角度。

另外,由于在圆周运动中物体的速度大小保持不变,因此可以通过线速度公式v = (2πr)/T 来计算线速度,其中 T 为物体完成一次完整圆周运动所需要的时间。

除了弧长和线速度,圆周运动还涉及到一些力的概念。

其中有两个重要的力分别是离心力和向心力。

离心力是指物体受到的由于圆周运动而产生的离开该圆心的力,它的方向指向离开圆心的方向。

离心力的大小可以通过公式 F = mv²/r 来计算,其中 m 为物体的质量,v 为物体的速度,r 为圆周路径的半径。

与离心力相对的是向心力,它指向圆周路径的中心。

向心力的作用使物体保持在圆周路径上运动。

向心力的大小可以通过公式F = mω²r 来计算,其中ω 为物体的角速度。

在现实生活中,圆周运动有着广泛的应用。

例如,我们在旋转木马上的体验就是一种典型的圆周运动。

此外,圆周运动还在航天器的轨道设计、风力发电机的运转以及血液在人体血管中的流动等方面发挥着重要的作用。

高中物理第六章圆周运动易错知识点总结(带答案)

高中物理第六章圆周运动易错知识点总结(带答案)

高中物理第六章圆周运动易错知识点总结单选题1、如图所示是利用两个大小不同的齿轮来达到改变转速的自行车传动结构的示意图。

已知大齿轮的齿数为48个,小齿轮的齿数为16个,后轮直径约为小齿轮直径的10倍.假设脚踏板在1s内转1圈,下列说法正确的是()A.小齿轮在1s内也转1圈B.大齿轮边缘与小齿轮边缘的线速度之比为3:1C.后轮与小齿轮的角速度之比为10:1D.后轮边缘与大齿轮边缘的线速度之比为10:1答案:DAB.齿轮的齿数与半径成正比,因此大齿轮的半径是小齿轮半径的3倍,大齿轮与小齿轮是链条传动,边缘点线速度大小相等,令大齿轮为A,小齿轮为B,后轮边缘为C,故v A:v B=1:1又r A:r B=3:1根据v=ωr可知,大齿轮与小齿轮的角速度之比ωA:ωB=r B:r A=1:3所以脚踏板在1s内转1圈,小齿轮在1s内转3圈,故AB错误;CD.B、C两点为同轴转动,所以ωB:ωC=1:1根据v=ωr可知,后轮边缘上C点的线速度与小齿轮边缘上B点的线速度之比v C:v B=r C:r B=10:1故C错误,D正确。

故选D。

2、如图所示,轻杆一端与一质量为m的小球相连,另一端连在光滑固定轴上,轻杆可在竖直平面内自由转动。

现使小球在竖直平面内做完整的圆周运动,不计空气阻力,重力加速度为g。

下列说法正确的是()A.小球在运动过程中的任何位置对轻杆的作用力都不可能为0B.当轻杆运动到水平位置时,轻杆对小球的拉力大小不可能等于mgC.小球运动到最低点时,对轻杆的拉力可能等于4mgD.小球运动到最低点时,对轻杆的拉力一定不小于6mg答案:BA.小球在轻杆的作用下做圆周运动,在最高点时,若只有重力提供向心力,则小球对轻杆的作用力为0,故A错误;B.假设当轻杆运动到水平位置时,轻杆对小球的拉力等于重力,则有mg=m v2 r此时小球的动能为1 2mv2=12mgr由机械能守恒定律可知,小球不可能运动到最高点,不能完成完整的圆周运动,假设不成立,B正确;CD.若小球恰能完成完整的圆周运动,则在最高点时,小球的速度为0,在最低点时,由机械能守恒得小球的动能为E k=2mgr由F−mg=m v2r=4mg得F=5mg由牛顿第三定律,可知小球对轻杆的作用力最小为5mg,故CD错误。

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.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)。

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。

2023人教版带答案高中物理必修二第六章圆周运动微公式版知识点总结归纳完整版

2023人教版带答案高中物理必修二第六章圆周运动微公式版知识点总结归纳完整版

2023人教版带答案高中物理必修二第六章圆周运动微公式版知识点总结归纳完整版单选题1、下列关于圆周运动的说法中正确的是()A.向心加速度的方向始终指向圆心B.匀速圆周运动是匀变速曲线运动C.在匀速圆周运动中,向心加速度是恒定的D.在匀速圆周运动中,线速度和角速度是不变的答案:AA.向心加速度的方向始终指向圆心,选项A正确;BC.匀速圆周运动的加速度方向是不断变化的,加速度不是恒量,则不是匀变速曲线运动,选项BC错误;D.在匀速圆周运动中,角速度是不变的,线速度的方向不断变化,则线速度不断变化,选项D 错误。

故选A。

2、如图所示,一个内壁光滑的圆锥形筒固定不动且轴线竖直,两个质量相同的球甲、乙紧贴着内壁,分别在图中所示的水平面内做匀速圆周运动,半径R甲>R乙,则()A .角速度ω甲<ω乙B .对筒壁的弹力N 甲>N 乙C .加速度a 甲>a 乙D .线速度v 甲>v 乙 答案:ADAB .两球所受的重力大小相等,根据力的合成,知两支持力大小、合力大小相等,合力沿水平方向,提供向心力。

根据F 合=mrω2得ω=√F 合mrr 大则角速度小,所以球甲的角速度小于球乙的角速度,A 正确,B 错误;C .根据公式F =ma可知,由于合力相同,故向心加速度相同,C 错误; D .根据公式F 合=m v 2r解得v =√F 合r m合力、质量相等,r 大线速度大,所以球甲的线速度大于球乙的线速度, D 正确。

3、飞机由俯冲转为上升的一段轨迹可以看成圆弧,如图所示,如果这段圆弧的半径r=800m,飞行员能承受的力最大为自身重力的8倍。

飞机在最低点P的速率不得超过(g=10m/s2)()A.80√10m/s m/sB.80√35m/s C.40√10m/s D.40√35m/s答案:D飞机在最低点做圆周运动,飞行员能承受的力最大不得超过8mg才能保证飞行员安全,设飞机给飞行员竖直向上的力为F N,则有F N−mg=m v2 r且F N≤8mg解得v max=40√35m/s故飞机在最低点P的速率不得超过40√35m/s。

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.。

物理必修二圆周运动知识点大全

物理必修二圆周运动知识点大全

物理必修二圆周运动知识点大全物理必修二圆周运动知识点曲线运动1.在曲线运动中,质点在某一时刻(某一位置)的速度方向是在曲线上这一点的切线方向。

2.物体做直线或曲线运动的条件:(已知当物体受到合外力F作用下,在F方向上便产生加速度a)(1)若F(或a)的方向与物体速度v的方向相同,则物体做直线运动;(2)若F(或a)的方向与物体速度v的方向不同,则物体做曲线运动。

3.物体做曲线运动时合外力的方向总是指向轨迹的凹的一边。

4.平抛运动:将物体用一定的初速度沿水平方向抛出,不计空气阻力,物体只在重力作用下所做的运动。

分运动:(1)在水平方向上由于不受力,将做匀速直线运动;(2)在竖直方向上物体的初速度为零,且只受到重力作用,物体做自由落体运动。

5.以抛点为坐标原点,水平方向为x轴(正方向和初速度的方向相同),竖直方向为y轴,正方向向下.6.①水平分速度:②竖直分速度:③t秒末的合速度④任意时刻的运动方向可用该点速度方向与x轴的正方向的夹角表示7.匀速圆周运动:质点沿圆周运动,在相等的时间里通过的圆弧长度相同。

8.描述匀速圆周运动快慢的物理量(1)线速度v:质点通过的弧长和通过该弧长所用时间的比值,即v=s/t,单位m/s;属于瞬时速度,既有大小,也有方向。

方向为在圆周各点的切线方向上9.匀速圆周运动是一种非匀速曲线运动,因而线速度的方向在时刻改变(2)角速度:ω=φ/t(φ指转过的角度,转一圈φ为),单位rad/s或1/s;对某一确定的匀速圆周运动而言,角速度是恒定的(3)周期T,频率:f=1/T(4)线速度、角速度及周期之间的关系:10.向心力:向心力就是做匀速圆周运动的物体受到一个指向圆心的合力,向心力只改变运动物体的速度方向,不改变速度大小。

11.向心加速度:描述线速度变化快慢,方向与向心力的方向相同,12.注意:(1)由于方向时刻在变,所以匀速圆周运动是瞬时加速度的方向不断改变的变加速运动。

(2)做匀速圆周运动的物体,向心力方向总指向圆心,是一个变力。

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)。

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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
(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&Delta;t趋近于0时,
&Delta;s与所对应的弧长(&Delta;l)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(&omega;):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。

&omega;==,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&shy;&ge;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。

生活中的圆周运动
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&alpha;,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
mgtan&alpha;=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&gt;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
&alpha;),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&ne;,路面再施加静摩擦力来作补充。

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