【知识点】高中物理圆周运动及向心力知识点总结
向心力知识点总结
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向心力知识点总结关键信息项1、向心力的定义:物体做圆周运动时,沿半径指向圆心方向的合力。
2、向心力的方向:始终指向圆心,与线速度方向垂直。
3、向心力的大小:$F = m\frac{v^2}{r} = m\omega^2 r$,其中$m$为物体质量,$v$为线速度,$r$为圆周运动半径,$\omega$为角速度。
4、向心力的来源:可以是一个力,也可以是几个力的合力,还可以是某个力的分力。
11 向心力的定义及特点向心力是使物体做圆周运动的合力,它的方向时刻改变,始终指向圆心。
其作用是不断改变物体的运动方向,而不改变物体速度的大小。
在匀速圆周运动中,向心力的大小保持不变;在非匀速圆周运动中,向心力的大小随物体运动速度的变化而变化。
111 向心力与向心加速度的关系向心加速度是由于向心力的作用而产生的。
根据牛顿第二定律$F =ma$,当合力(即向心力)作用在物体上时,会产生向心加速度$a =\frac{v^2}{r} =\omega^2 r$。
向心加速度的方向与向心力的方向相同,始终指向圆心。
112 常见的向心力实例例如,在细绳拴着的小球在光滑水平面上做圆周运动时,细绳的拉力提供向心力;汽车在弯道上行驶时,摩擦力提供部分向心力;地球绕太阳公转时,太阳对地球的引力提供向心力。
12 向心力的大小计算向心力的大小可以通过公式$F = m\frac{v^2}{r} = m\omega^2r$来计算。
其中,线速度$v$、角速度$\omega$和圆周运动半径$r$是影响向心力大小的关键因素。
121 线速度与向心力的关系当圆周运动半径一定时,线速度越大,向心力越大;线速度越小,向心力越小。
122 角速度与向心力的关系当圆周运动半径一定时,角速度越大,向心力越大;角速度越小,向心力越小。
123 圆周运动半径与向心力的关系当线速度或角速度一定时,圆周运动半径越大,向心力越大;圆周运动半径越小,向心力越小。
13 向心力的来源分析在实际的圆周运动中,向心力的来源多种多样。
高中物理【圆周运动】知识点、规律总结
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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)
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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。
高一物理圆周运动知识点
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高一物理圆周运动知识点高一物理圆周运动知识点详解圆周运动是高中物理中的重要内容之一,它是描述物体在圆周轨道上运动的一种运动形式。
了解圆周运动的基本原理,对于解决相关物理问题具有重要的意义。
接下来,我们将分别从圆周运动的定义、力学分析和自由落体问题等方面,进行详细的论述。
1. 圆周运动的定义圆周运动是指物体沿着圆周轨道运动的过程。
在圆周运动中,物体的速度大小保持不变,而速度的方向则随着时间不断改变,指向圆心。
由此可知,圆周运动是一种变速运动。
2. 圆周运动的力学分析在进行圆周运动的物体上,必然存在向圆心指向的向心力。
向心力是维持物体做圆周运动的力。
根据牛顿第二定律,向心力与物体的质量和加速度有关。
所以,物体的向心加速度可以通过向心力与物体质量之间的关系来确定。
3. 向心力与圆周运动的关系向心力与圆周运动的关系可以用向心加速度的表达式来描述。
根据牛顿第二定律和向心加速度的定义,我们可以得到向心力与圆周运动半径和物体质量的关系公式:F = m·a_c = m·v^2/ r其中,F表示向心力,m表示物体的质量,v表示物体的速度,r表示圆周运动的半径,a_c表示向心加速度。
4. 圆周运动与自由落体问题在圆周运动中,物体绕圆心做匀速圆周运动时,当它与其他物体处于同一圆周轨道时,这两个物体之间的相互作用力可以使它们保持匀速运动。
这里与圆周运动相关的自由落体问题是指当物体在竖直方向上做圆周运动时,其重力与向心力之间的平衡问题。
5. 圆周运动的应用圆周运动在生活和科学研究中有着广泛的应用。
例如,在机械运动中,很多机器的旋转部分都是通过圆周运动来实现的;在天文学中,行星绕着太阳做圆周运动,卫星绕地球做圆周运动。
综上所述,圆周运动是高一物理中一个重要的知识点。
通过深入理解圆周运动的定义、力学分析、与自由落体问题的关系以及应用等方面,我们可以更好地解决和应用这一知识点。
深入学习圆周运动,不仅有助于提高物理学习的能力,也能拓宽我们对物理学的认识。
高一向心力知识点总结
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高一向心力知识点总结导言:向心力是指一个物体在进行圆周运动时,所受到的朝向圆心的力。
高中物理课程中对向心力的研究是很重要的一部分,它为我们理解物体的圆周运动提供了关键的解释。
本文将对高一向心力的相关知识进行总结,重点介绍了向心力的概念、计算公式以及实际应用等方面。
一、向心力的概念及特点向心力是一个物体在进行圆周运动时所受到的力,它的方向始终指向运动轨迹的圆心。
向心力的大小与物体的质量以及运动的速度、半径等因素有关。
在进行圆周运动时,若没有向心力的作用,物体将沿直线惯性运动,并不会形成圆周运动。
二、向心力的计算公式1. 向心加速度的计算向心力与物体的向心加速度有着密切的联系,向心力的大小可以用向心加速度来表示。
向心加速度的计算公式为:a = v²/r其中,a为向心加速度,v为物体的速度,r为运动的半径。
这个公式表明,向心加速度与速度的平方成正比,与半径的倒数成反比。
2. 向心力的计算向心力的计算公式为:F = m * a其中,F为向心力,m为物体的质量,a为向心加速度。
这个公式表明,向心力与物体的质量成正比,与向心加速度成正比。
三、向心力的实际应用1. 行星运动的解释天体运动中的向心力是解释行星公转的重要因素。
太阳对行星的引力产生了向心力,使得行星能够在固定的轨道上绕太阳进行公转。
这一解释对于研究宇宙运动体系和行星运动规律具有重要意义。
2. 汽车转弯过程中的向心力向心力也在我们日常生活中的许多场景中得到了应用。
比如,当汽车转弯时,转弯半径越小,向心力就越大,所以在转弯时我们会感到身体被向外推的现象。
这就是向心力的产生效应。
3. 球类运动中的向心力当我们抛出一个球体时,球体的运动轨迹呈抛物线形状,球体在运动过程中所受到的向心力使得它始终维持着曲线轨迹,不会偏离直线。
4. 离心机的工作原理离心机是在实验室和工业生产中常见的设备,它的工作原理也与向心力密切相关。
离心机通过快速旋转产生的向心力,能够将混合物中的不同物质分离开来,达到纯化的目的。
高一向心力知识点归纳
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高一向心力知识点归纳高一向心力是物理学中的一个重要概念,它为我们解释了物体在圆周运动中的加速度来源。
在本文中,我们将对高一向心力的相关知识进行归纳和探讨。
一、什么是向心力?向心力是指物体在圆周运动中向圆心方向的力,它使得物体沿着圆周运动并改变运动方向。
向心力的大小与物体质量和运动速度有关,由于其方向始终指向圆心,所以物体在圆周运动时经常会产生向心加速度。
二、向心力的公式向心力的公式可以通过牛顿第二定律与圆周运动的关系推导得出。
牛顿第二定律表示力与物体加速度之间的关系,而向心力则是圆周运动中的加速度来源。
根据此,可以得出向心力的公式为:F = m * a_c其中,F表示向心力,m表示物体的质量,a_c表示向心加速度。
此公式说明了向心力与物体的质量成正比,与向心加速度成正比。
三、向心力的方向向心力的方向始终指向圆心,无论物体是由外向内运动还是由内向外运动。
当物体由外向内运动时,向心力的方向指向圆心,并提供所需的向心加速度;当物体由内向外运动时,向心力的方向仍然指向圆心,但是此时向心力会减小物体的向心加速度。
四、向心力与速度的关系向心力与物体的速度也有关系。
根据向心力的公式,可以推导出:F = m * v^2 / r其中,v表示物体的速度,r表示物体在圆周运动中的半径。
由此可见,向心力与物体的速度的平方成正比。
五、向心力与半径的关系向心力与物体所处的半径也有关系。
根据向心力的公式,可以推导出:F = m * ω^2 * r其中,ω表示物体的角速度,r表示物体在圆周运动中的半径。
由此可见,向心力与物体所处的半径成正比。
六、向心力的应用向心力的应用非常广泛,例如,在自行车转弯时,我们需要施加向心力来保持平衡;在车辆行驶过弯道时,轮胎对地面施加的摩擦力提供了向心力,使得车辆能够平稳通过弯道;在卧式过山车运动中,弯道上的向心力提供了弯道内物体的稳定性等等。
七、总结高一向心力是物理学中的重要知识点,它解释了物体在圆周运动中的加速度来源。
高中物理--向心力--总结
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F合 0或F合 mr 2
F合
v2 m
r
mw 2r
向心力的来源:可以是重力、弹力、摩擦力等各种性质 的力,也可以是几个力的合力,还可以是某个力的分力。
物体做匀速圆周运动时,由合力提供向心力。
非匀速圆周运动:
F向 F合
F F F 向是 合的指向圆心方向的分力 n
练习 例1:关于向心力说法中正确的是(B )
A、物体由于做圆周运动而产生的力叫向心力;
第七节: 向心力
一、向心力
1、定义:
做匀速圆周运动的物体受到的合外力指向圆心的,这个力叫 做向心力。
2、方向: 总指向圆心,与速度垂直,方向不断变化。
二、向心力的大小
Fn man
v2 m
r
mr 2
只改变速度的方向,不改变速度的大小。
验证向心力公式:
(1)设计实验:控制变量法
保持r、ω一定 保持r、m 一定 保持m、ω一定
A B
fB 4fA
rB 2rA
N
fA
AB mg
匀 速圆 周运动 实例分析
圆周运动中的临界问题
本节课的学习目标
1、知道向心力是物体沿半径方向所受的合外力提供的。 2、知道向心力、向心加速度的公式也适用于变速圆周运动。 3、会在具体问题中分析向心力的来源,并进行有关计算。
一、汽车过桥问题
1.求汽车以速度v 过半径为r 的拱桥时对拱桥的压力?
F向
mgtan
mv2 R
v临 Rg tan 火车转弯规定临界速度
1.v=V临时,车轮对内、外都无侧压力。 2.V>V临时,车轮对外轨有侧压力。 3.V<V临时,车轮对内轨有侧压力。
圆周运动高三知识点总结
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圆周运动高三知识点总结圆周运动是物理学中重要的概念之一,涉及到旋转和周期性运动的原理。
在高三物理学习过程中,我们学习了很多与圆周运动相关的知识点。
本文将对圆周运动的相关概念、公式和应用进行总结。
一、圆周运动的基本概念圆周运动是指物体在一个固定的圆周轨道上进行的运动。
在圆周运动中,物体绕着一个中心点转动,具有周期性和旋转性质。
圆周运动常见的实例包括地球围绕太阳的公转、卫星绕地球的运动等。
二、圆周运动的基本描述1. 角度与弧度关系:圆周运动中,我们通常用角度或弧度来描述物体转动的角度。
角度用度数表示,弧度用弧长与半径的比值表示。
弧度与角度的关系为:1弧度= 180° / π。
2. 角速度与角位移:角速度是指物体单位时间内绕中心点转过的角度或弧度。
角速度常用符号ω表示,单位是弧度/秒。
角位移是指物体从初始位置到最终位置所转过的角度或弧度。
3. 周期与频率:周期是指物体完成一次完整运动所需要的时间。
频率是指单位时间内完成的运动次数。
周期T与频率f的关系为:f = 1/T。
三、圆周运动的物理公式1. 周期与角速度的关系:周期T与角速度ω的关系为:T =2π/ω。
2. 物体的线速度与角速度的关系:物体的线速度v是指单位时间内物体在轨道上的位移长度。
物体的线速度v与角速度ω的关系为:v = rω,其中r是物体到轨道中心的距离。
3. 物体的线速度与周期的关系:物体的线速度v与周期T的关系为:v = 2πr/T。
四、圆周运动的应用1. 行星运动:行星绕太阳的运动是一种圆周运动。
根据开普勒定律,行星与太阳之间的距离和行星的周期存在一定的关系。
2. 卫星运动:卫星绕地球的运动也是一种圆周运动。
根据卫星的高度和卫星运行的速度,可以计算卫星的周期和轨道半径。
3. 离心力与向心力:在圆周运动中,存在着向心力和离心力。
向心力使物体向中心点运动,而离心力则使物体远离中心点。
总结:在高三物理学习中,圆周运动是一个重要的知识点。
【高中物理】高中物理知识点:向心力
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【高中物理】高中物理知识点:向心力向心力的定义:在圆周运动中产生向心加速度的力。
向心力的特性:1、向心力总是指向圆心,产生向心加速度,向心力只改变线速度的方向,不改变速度的大小,大小,方向总是指向圆心(与线速度方向横向),方向时刻在变化,就是一个变力。
向心力可以由某个具体内容力提供更多,也可以由合力提供更多,还可以由分力提供更多。
2、轻绳模型ⅰ、轻绳模型的特点:①轻绳的质量和重力不计;②可以任一伸展,弯曲应力数等,就可以产生和忍受沿绳方向的拉力;③轻绳拉力的变化不需要时间,具有突变性。
ⅱ、轻绳模型在圆周运动中的应用领域小球在绳的拉力作用下在竖直平面内做圆周运动的临界问题:①临界条件:小球通过最高点,绳子对小球刚好没力的促进作用,由重力提供更多向心力:②小球能通过最高点的条件:(当时,绳子对球产生拉力)③无法通过最高点的条件:(实际上小球还没有到最高点时,就脱离了轨道)3、轻杆模型:ⅰ、轻杆模型的特点:①轻杆的质量和重力数等;②任意方向的形变不计,只能产生和承受各方向的拉力和压力;③轻杆拉力和压力的变化不须要时间,具备突变性。
ⅱ、轻杆模型在圆周运动中的应用轻杆的一端连着一个小球在直角平面内搞圆周运动,小球通过最高点时,轻杆对小球产生弹力的情况:①小球能通过最高点的临界条件:(n为支持力)②当时,存有(n为支持力)③当时,有(n=0)④当时,存有(n为拉力)科学知识指点:向心力是从力的作用效果来命名的,因为它产生指向圆心的加速度,所以称它为向心力。
它不是具有确定性质的某种类型的力。
相反,任何性质的力都可以作为向心力。
实际上它可是某种性质的一个力,或某个力的分力,还可以是几个不同性质的力沿着半径指向圆心的合外力。
对一个物体进行受力分析的时候,是不需要画向心力的,向心力是效果力。
科学知识开拓:对于向心力的理解,同学们可以切身的体会一下。
两个同学手拉手,甲同学原地,乙同学绕着甲同学转,甲同学给乙同学的拉力就是向心力,当拉力大于向心力的时候,乙同学向心(甲同学)运动,当拉力小于向心力的时候,乙同学做离心运动。
高一向心力知识点总结
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高一向心力知识点总结一、什么是向心力在物理学中,向心力是一种使物体沿曲线轨迹运动的力。
当一个物体绕着一个固定点作圆周运动时,必定受到一个向心力的作用。
向心力的大小与物体的质量和圆周运动的半径有关。
当半径增大时,向心力减小;当质量增大时,向心力增大。
在上学期学过的万有引力和万有引力的合力和分解力学习以后要将力学知识和向心力知识还基础结合起来,形成学习米的网络。
二、向心力公式当物体在半径为r的圆周运动中,受到的向心力的大小可以根据以下公式计算:Fc = mv²/r其中,Fc表示向心力的大小,单位是牛顿(N);m表示物体的质量,单位是千克(kg);v表示物体的速度,单位是米每秒(m/s);r表示圆周运动的半径,单位是米(m)。
三、向心加速度向心加速度是指物体在圆周运动中,朝离开圆心的方向加速度。
向心加速度的大小与速度的平方和半径的比值成正比,在圆周运动中,向心加速度的大小可以用以下公式计算:a = v²/r其中,a表示向心加速度的大小,单位是米每秒平方(m/s²);v表示速度,单位是米每秒(m/s);r表示半径,单位是米(m)。
四、向心力和匀速圆周运动在匀速圆周运动中,物体受到的向心力的大小保持不变。
向心加速度是一个常数,只与速度和半径有关。
这就意味着,当一个物体在半径为r的圆周运动中,速度为v时,它受到的向心力的大小可以用以下公式计算:Fc = mv²/r。
五、向心力和离心力在圆周运动中,除了受到向心力的作用外,还会产生一个与向心力方向相反的力,这个力被称为离心力。
离心力的大小与向心力相等,方向相反。
由于向心力作用在物体上,使得物体朝着圆心方向运动,所以我们感觉到这个力使物体朝着圆心运动。
而离心力恰恰相反,它使得物体朝离开圆心方向运动,但这个力并不存在,仅仅只是物体惯性的表现。
所以在我们感觉到离心力的作用。
六、向心力的应用向心力在生活中有很多应用,比如车辆在转弯时受到的向心力可以使车辆沿着弯道转动,高速飞行的飞机和卫星受到的向心力可以使其保持在轨道运行,旋转的游乐设施也会受到向心力的作用。
物理高中向心力知识点总结
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物理高中向心力知识点总结首先,我们来了解一下向心力的定义。
向心力是物体在做圆周运动时指向圆心的力,它的大小和方向由物体的速度和半径决定。
向心力的大小可以用公式Fc=mv²/r来表示,其中m是物体的质量,v是物体的速度,r是物体的半径。
向心力的方向永远指向圆心,与物体的速度方向垂直。
这意味着向心力对于物体做圆周运动是必不可少的,没有向心力,物体就无法保持在固定半径的圆周运动中。
其次,我们来看一下向心力的作用。
向心力可以使物体做圆周运动,它的大小和方向决定了物体做圆周运动的速度和半径。
当向心力增大时,物体的速度会增加,圆周运动的半径也会增大。
反之,向心力减小时,物体的速度会减小,圆周运动的半径也会减小。
向心力还可以改变物体做圆周运动的方向,使物体做向心加速运动。
另外,向心力还可以改变物体的速度方向,使物体做不规则的圆周运动。
接着,我们来看一下向心力的计算方法。
向心力的大小可以用公式Fc=mv²/r来计算,其中m是物体的质量,v是物体的速度,r是物体的半径。
当我们知道物体的质量、速度和半径时,就可以通过这个公式来计算向心力的大小。
另外,当我们知道物体做圆周运动的加速度和质量时,也可以通过公式Fc=ma来计算向心力的大小。
向心力的方向永远指向圆心,与物体的速度方向垂直。
最后,我们来看一下向心力的应用。
向心力广泛应用于生活和工业生产中,如汽车在转弯时的向心力、旋转木马上的向心力、离心机的分离效应等。
向心力还被应用于天体运动中,如行星围绕太阳的公转运动、卫星绕地球的运行轨道等。
此外,向心力还被用于物体的力学分析中,如离心力对物体的影响、圆周运动的加速度计算等。
总之,向心力是物理学中的重要概念,它是维持物体做圆周运动的动力,没有向心力,物体就无法做圆周运动。
我们可以通过公式来计算向心力的大小,还可以应用在生活和工业生产中。
希望通过上述的知识点总结,你对向心力有了更深入的了解。
高一下物理圆周运动知识点
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高一下物理圆周运动知识点物理学中的圆周运动是指物体在一个圆形轨道上运动。
它是我们在高中物理学习中非常重要的一个概念。
下面,我们将学习有关圆周运动的几个重要知识点。
一、圆周运动的基本概念1. 圆周运动的定义:当一个物体沿着一个圆形轨道运动时,称为圆周运动。
2. 圆周运动的特点:圆周运动是一种定点运动,物体的速度大小不变,但方向不断改变。
二、圆周运动的物理量1. 弧长(S):物体在圆周运动中所走过的轨迹长度,用米(m)作单位。
2. 角度(θ):圆心角的大小,用弧度(rad)或度(°)作单位。
3. 周期(T):物体绕圆一周所需的时间,用秒(s)作单位。
4. 频率(f):物体绕圆一周所发生的次数,是周期的倒数,用赫兹(Hz)作单位。
5. 角速度(ω):物体在圆周运动中的角度变化速度,是角度每秒,用弧度/秒(rad/s)作单位。
三、圆周运动的基本关系1. 弧长与半径的关系:圆周运动中,物体所走过的弧长与半径成正比,即S = rθ,其中 r 为半径,θ 为圆心角。
2. 速度与半径的关系:圆周运动中,物体的速度与半径成正比,即v = rω,其中 v 为速度,ω 为角速度。
3. 周期与频率的关系:周期与频率是互为倒数的物理量,即T= 1/f,其中 T 为周期,f 为频率。
四、圆周运动的相对论述1. 向心力(Fc):负责使物体始终朝向圆心的力,其大小与物体质量和半径成正比,与物体的速度平方成正比,用牛顿(N)作单位。
2. 向心加速度(ac):物体在圆周运动中的加速度,是速度对时间的变化率,用米/秒²(m/s²)作单位。
3. 向心力与向心加速度的关系:向心力与向心加速度之间满足以下关系:Fc = mac,其中 m 为物体质量。
4. 圆周运动的动力学方程:根据牛顿第二定律,可以得到动力学方程为 Fc = mv²/r,其中 v 为物体的速度。
五、圆周运动的应用1. 摆锤运动:在重力作用下的摆锤运动也是一种圆周运动,涉及到周期、频率、重力、摆长等概念。
【知识详解】物理必修二5.6向心力
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第五章运动的描述第六节向心力【知识点详细解析】知识详解一、物体做匀速圆周运动的条件要点诠释:物体做匀速圆周运动的条件:具有一定速度的物体,在大小不变且方向总是与速度方向垂直的合外力的作用下做匀速圆周运动。
说明:从物体受到的合外力、初速度以及它们的方向关系上探讨物体的运动情况,是理解运动和力关系的基本方法。
知识详解二、关于向心力及其来源1、向心力要点诠释(1)向心力的定义:在圆周运动中,物体受到的合力在沿着半径方向上的分量叫做向心力.(2)向心力的作用:是改变线速度的方向产生向心加速度的原因。
(3)向心力的大小:22vF ma m mrrω===向向向心力的大小等于物体的质量和向心加速度的乘积;对于确定的物体,在半径一定的情况下,向心力的大小正比于线速度的平方,也正比于角速度的平方;线速度一定时,向心力反比于圆周运动的半径;角速度一定时,向心力正比于圆周运动的半径。
如果是匀速圆周运动则有:22222244vF ma m mr mr mr fr Tπωπ=====向向(4)向心力的方向:与速度方向垂直,沿半径指向圆心。
(5)关于向心力的说明:①向心力是按效果命名的,它不是某种性质的力;②匀速圆周运动中的向心力始终垂直于物体运动的速度方向,所以它只能改变物体的速度方向,不能改变速度的大小;③无论是匀速圆周运动还是变速圆周运动,向心力总是变力,但是在匀速圆周运动中向心力的大小是不变的,仅方向不断变化。
2、向心力的来源要点诠释(1)向心力不是一种特殊的力。
重力(万有引力)、弹力、摩擦力等每一种力以及这些力的合力或分力都可以作为向心力。
(2)匀速圆周运动的实例及对应的向心力的来源 (如表所示):知识详解三、匀速圆周运动与变速圆周运动的区别1、从向心力看匀速圆周运动和变速圆周运动要点诠释:(1)匀速圆周运动的向心力大小不变,由物体所受到的合外力完全提供,换言之也就是说物体受到的合外力完全充当向心力的角色。
例如月球围绕地球做匀速圆周运动,它受到的地球对它的引力就是合外力,这个合外力正好沿着半径指向地心,完全用来提供月球围绕地球做匀速圆周运动的向心力。
向心力知识点总结高一物理必修3
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向心力知识点总结高一物理必修3高一物理必修3中,向心力是一个重要而复杂的概念,它在我们的日常生活中无处不在。
它涉及到旋转运动、天体力学、车辆转弯等多个领域。
本文将带您一同深入探讨向心力的相关知识。
一、向心力的概念向心力是物体在圆周运动中受到的一个力,它指向物体运动轨迹的中心点。
在圆周运动中,物体会沿着一个圆周运动,而向心力则是使物体在圆周运动的同时保持它们离中心点的距离不变的力。
二、向心力的公式和计算物体所受的向心力与物体的质量和圆周运动速度的平方成正比,与物体到圆心的距离成反比。
向心力的公式为:F = mv² / r,其中F表示向心力,m表示物体的质量,v表示物体的运动速度,r表示物体到圆心的距离。
我们可以通过向心力的公式来计算一个物体所受的向心力。
例如,一个质量为2kg的物体在一个半径为3m的圆周上以每秒4m/s的速度运动,我们可以计算出它所受的向心力为:F = 2 * 4² / 3 = 32/3 N。
三、向心力的影响因素向心力的大小受到几个因素的影响,主要包括物体的质量、运动速度和圆周半径。
首先,当物体质量增加时,向心力也会增加。
这是因为同样的运动速度下,质量越大,物体的惯性也就越大,所以向心力就越大。
其次,当物体运动速度增加时,向心力也会增加。
这是因为在同样的质量下,当物体的运动速度增加时,它的动能也会增加,从而使向心力增加。
最后,当圆周半径增加时,向心力会减小。
当物体的运动轨迹越大,向心力的作用范围也就越大,从而使向心力减小。
四、向心力与离心力的关系向心力和离心力是一个相互作用的力对。
向心力使物体向圆周运动的中心点靠拢,而离心力则相反,它使物体远离圆心。
在圆周运动中,我们常常会遇到一些场景,比如旋转木马。
当木马以一定的速度旋转时,乘客会受到向外的离心力,这就是离心力的作用。
离心力的公式与向心力的公式形式相似,但方向相反。
离心力的公式为:F' = mv² / r,其中F'表示离心力。
最新人教版高中物理必修第二册第六章 圆周运动2.向心力
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径。现将一物体沿与水平面成α角的方向以速度v0抛出,如图
乙所示。则在其轨迹最高点P处的曲率半径是(
)
A.
B.
C.
D.
解析:根据运动的分解,物体在最高点的速度等于水平分速
起做匀速圆周运动时,求:
(1)绳子拉力的大小;
(2)转盘角速度的大小。
解析:(1)如图所示,对质点进行受力分析,图中F为绳子的拉
力,在竖直方向Fcos 37°-mg=0
解得 F=
=750 N。
°
(2)质点在水平面内做匀速圆周运动,重力和绳子拉力的合
力提供向心力,根据牛顿第二定律有mgtan 37°=mω2r
r=d+lsin 37°
联立解得 ω=
答案:(1)750 N
°
+°
√
(2)
=
√
rad/s
rad/s。
科学思维
在解决匀速圆周运动的过程中,要注意以下几个方面:
(1)知道物体做圆周运动轨道所在的平面,明确圆心和半径
是解题的一个关键环节。
(2)分析清楚向心力的来源,明确向心力是由什么力提供的。
重力与摩擦力是一对平衡力,水平方向上筒壁对摩托车的弹
力提供了摩托车和人整体做匀速圆周运动的向心力,选项B正
确。
答案:B
知识点二 向心力公式的应用
问题引领
如图所示,飞机在空中水平面内做匀速圆周运动,小球在光
滑漏斗内壁上做匀速圆周运动。试分析:
飞机和小球分别受到哪些力的作用?它们的向心力分别由
高中物理圆周运动的向心力及其应用专题讲解
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圆周运动的向心力及其应用【要点梳理】要点一、物体做匀速圆周运动的条件 要点诠释:物体做匀速圆周运动的条件:具有一定速度的物体,在大小不变且方向总是与速度方向垂直的合外力的作用下做匀速圆周运动。
说明:从物体受到的合外力、初速度以及它们的方向关系上探讨物体的运动情况,是理解运动和力关系的基本方法。
【典型例题】类型一、水平面上的圆周运动例1(多选)、 (2015 哈尔滨校级期末)如图所示,两个质量均为m 的小木块a 和b (可视为质点)放在水平圆盘上,a 与转轴OO’的距离为l ,b 与转轴的距离为2l ,木块与圆盘的最大静摩擦力为木块所受重力的k 倍,重力加速度大小为g ,若圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加速运动,用ω表示圆盘转动的角速度,下列说法正确的是( ) A .b 一定比a 先开始滑动 B .a 、b 所受的摩擦力始终相等 C .当2kglω=时,b 开始滑动的临界角速度 D .当23kglω=时,a 所受的摩擦力大小为kmg 【解析】两个木块的最大静摩擦力相等,木块随圆盘一起转动,静摩擦力提供向心力,由牛顿第二定律得:木块所受的静摩擦力2f m r ω=,m 、ω相等,f r ∝,所以b 所受的静摩擦力大于a 的静摩擦力,当圆盘的角速度增大时b 的静摩擦力先达到最大值,所以b 一定比a 先开始滑动,故A 正确,B 错误;当b 刚要滑动时,有22kmg m l ω=,解得:2kglω=,故C 正确;以a 为研究对象,当23kgl ω=时,由牛顿第二定律知:2f m l ω=,可解得:23f kmg =,故D 错误。
【变式】原长为L 的轻弹簧一端固定一小铁块,另一端连接在竖直轴OO ′上,小铁块放在水平圆盘上,若圆盘静止,把弹簧拉长后将小铁块放在圆盘上,使小铁块能保持静止的弹簧的最大长度为5L/4,现将弹簧长度拉长到6L/5后,把小铁块放在圆盘上,在这种情况下,圆盘绕中心轴OO ′以一定角速度匀速转动,如图所示.已知小铁块的质量为m ,为使小铁块不在圆盘上滑动,圆盘转动的角速度ω最大不得超过多少? 【答案】max 3/(8)k m ω=【解析】以小铁块为研究对象,圆盘静止时:设铁块受到的最大静摩擦力为max f ,由平衡条件得max /4f kL =.二定律得2max max (6/5)kx f m L ω+=.又因为x =L/5.解以上三式得角速度的最大值max ω=要点二、关于向心力及其来源 1、向心力 要点诠释(1)向心力的定义:在圆周运动中,物体受到的合力在沿着半径方向上的分量叫做向心力. (2)向心力的作用:是改变线速度的方向产生向心加速度的原因。
高一物理向心力知识点总结
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高一物理向心力知识点总结向心力是高一物理学习中的一个重要概念,它在我们日常生活中以及自然界中都有广泛应用。
下面将对向心力的相关知识点进行总结。
一、向心力的定义及性质向心力是物体在做圆周运动或曲线运动时指向圆心的力,它使物体保持在弯曲轨道上。
向心力的大小与物体的质量、速度和曲率半径有关。
向心力的方向总是指向曲线的中心。
二、向心力的计算公式向心力的计算公式为:Fc = m * v² / r其中,Fc表示向心力的大小,单位为牛顿(N);m表示物体的质量,单位为千克(kg);v表示物体运动的速度,单位为米每秒(m/s);r表示曲线半径,单位为米(m)。
三、向心力与物体运动的关系1. 向心力的大小与物体质量成正比。
质量越大,向心力越大。
2. 向心力的大小与物体速度的平方成正比。
速度越大,向心力越大。
3. 向心力的大小与曲线半径的倒数成正比。
曲线半径越小,向心力越大。
四、向心力的应用1. 行星运动:行星绕太阳做椭圆轨道运动时,向心力使行星保持在轨道上,并控制着行星的运动速度。
2. 飞行物体运动:飞行物体在弯曲的轨道上运动时,向心力使飞行物体保持在轨道上,如卫星绕地球运行。
3. 磨擦力:在车辆转弯时,由于磨擦力提供了向心力,使车辆保持在曲线轨道上。
4. 球类运动:篮球、足球等球类在运动过程中,向心力使球保持在轨道上,并控制着球的运动轨迹和速度。
五、向心力与离心力的区别1. 定义不同:向心力指向圆心,而离心力指向远离轨道中心的方向。
2. 系统不同:向心力是一种保持物体在曲线轨道上运动的力,而离心力是由于物体惯性而产生的一种“假想力”,并不是真正的力。
3. 方向相反:向心力指向圆心,而离心力指向远离圆心的方向。
4. 物理本质不同:向心力是真实存在的力,它根据牛顿定律可以通过计算公式求得;而离心力只是一种看似存在的力,实际上是惯性的结果。
通过以上对高一物理向心力知识点的总结,我们可以更好地理解向心力的概念及其应用。
高一物理圆周运动知识点总结
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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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【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。
③描述做匀速圆周运动的物体时,不能说该物体受向心力,而是说该物体受到什么力,这几个力的合力充当或提供向心力。
四、变速圆周运动的处理方法
1.特点:线速度、向心力、向心加速度的大小和方向均变化。
2.动力学方程:合外力沿法线方向的分力提供向心力:
合外力沿切线方向的分力产生切线加速度:FT=mωaT。
3.离心运动:
(1)当物体实际受到的沿半径方向的合力满足F供=F需=mω2r时,物体做圆周运动;
当F供<F需=mω2r时,物体做离心运动。
(2)离心运动并不是受“离心力”的作用产生的运动,而是惯性的表现,是F供<F需的结果;
离心运动也不是沿半径方向向外远离圆心的运动。