高中物理圆周运动知识点
高中物理【圆周运动】知识点、规律总结
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
11
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.
9
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.
14
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
15
运动模型 圆锥摆
飞车走壁
向心力的来源图示
16
运动模型 汽车在水平路面转弯
水平转台(光滑)
6
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.
7
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)
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。
新教材 人教版高中物理必修第二册 第六章 圆周运动 知识点考点重点难点提炼汇总
第六章圆周运动6.1圆周运动 ........................................................................................................................... - 1 -6.2向心力 ............................................................................................................................... - 9 -6.3向心加速度 ..................................................................................................................... - 16 -6.4生活中的圆周运动 ......................................................................................................... - 21 -专题课向心力的应用和计算............................................................................................ - 32 - 专题课生活中的圆周运动................................................................................................ - 36 -6.1圆周运动一、圆周运动及线速度1.圆周运动的概念运动轨迹为圆周或一段圆弧的机械运动,称为圆周运动。
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
高中物理圆周运动知识点总结(经典版)编制人:__________________审核人:__________________审批人:__________________编制单位:__________________编制时间:____年____月____日序言下载提示:该文档是本店铺精心编制而成的,希望大家下载后,能够帮助大家解决实际问题。
文档下载后可定制修改,请根据实际需要进行调整和使用,谢谢!并且,本店铺为大家提供各种类型的经典范文,如演讲稿、总结报告、合同协议、方案大全、工作计划、学习计划、条据书信、致辞讲话、教学资料、作文大全、其他范文等等,想了解不同范文格式和写法,敬请关注!Download tips: This document is carefully compiled by this editor. I hope that after you download it, it can help you solve practical problems. The document can be customized and modified after downloading, please adjust and use it according to actual needs, thank you!In addition, this shop provides you with various types of classic sample essays, such as speech drafts, summary reports, contract agreements, project plans, work plans, study plans, letter letters, speeches, teaching materials, essays, other sample essays, etc. Want to know the format and writing of different sample essays, so stay tuned!高中物理圆周运动知识点总结高中物理教学中,圆周运动问题既是一个重点,又是一个难点。
人教版(2019)物理高中必修第二册 6 圆周运动各物理量之间的关系考点
圆周运动各物理量之间的关系一、把握基础知识 1.线速度与角速度的关系在圆周运动中,v = ,即线速度的大小等于 与的乘积。
2.圆周运动中其他各量之间的关系(1)v 、T 、r 的关系:物体在转动一周的过程中,转过的弧长Δs =2πr ,时间为T ,则v =ΔsΔt= 。
答案:ωr ,半径,角速度大小,2πrT(2)ω、T 的关系:物体在转动一周的过程中,转过的角度Δθ=2π,时间为T ,则ω=ΔθΔt= 。
(3)ω与n 的关系:物体在1 s 内转过n 转,1转转过的角度为2π,则1 s 内转过的角度Δθ=2πn ,即ω=2πn 。
答案:2πT二、重难点突破 常见的传动装置及其特点(1)同轴转动:A 点和B 点在同轴的一个圆盘上,如图5-4-2所示,圆盘转动时,它们的角速度、周期相同:ωA =ωB ,T A =T B 。
线速度与圆周半径成正比,v A v B =r R。
(2)皮带传动:A 点和B 点分别是两个轮子边缘的点,两个轮子用皮带连起来,并且皮带不打滑。
如图5-4-3所示,轮子转动时,它们的线速度大小相同:v A =v B ,周期与半径成正比,角速度与半径成反比:ωA ωB =r R ,T A T B =Rr。
并且转动方向相同。
(3)齿轮传动:A 点和B 点分别是两个齿轮边缘上的点,两个齿轮轮齿啮合。
如图所示,齿轮转动时,它们的线速度、角速度、周期存在以下定量关系:v A =v B ,T A T B =r 1r 2,ωA ωB =r 2r 1。
A 、B 两点转动方向相反。
101小贴士:在处理传动装置中各物理量间的关系时,关键是确定其相同的量(线速度或角速度),再由描述圆周运动的各物理量间的关系,确定其他各量间的关系。
趁热打铁:如图所示的装置中,已知大齿轮的半径是小齿轮半径的3倍,A 点和B 点分别在两轮边缘C 点离大轮轴距离等于小轮半径。
如果不打滑,则它们的线速度之比v A ∶v B ∶v C 为A .1∶3∶3B .1∶3∶1C .3∶3∶1D .3∶1∶3解析:A 、C 两点转动的角速度相等,由v =ωr 可知,vA ∶vC =3∶1;A 、B 两点的线速度大小相等,即vA ∶vB =1∶1,则vA ∶vB ∶vC =3∶3∶1。
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。
(完整版)高中物理圆周运动总结
圆周运动的实例剖析(1)匀速圆周运动与非匀速圆周运动a.圆周运动是变速运动b.最常有的圆周运动有:①天体(包含人造天体)在万有引力作用下的运动;②核外电子在库仑力作用下绕原子核的运动;③带电粒子在垂直匀强磁场的平面里在磁场力作用下的运动;④物体在各样外力(重力、弹力、摩擦力、电场力、磁场力等)作用下的圆周运动。
c.匀速圆周运动不过速度方向改变,而速度大小不变。
做匀速圆周运动的物体,它所受的全部力的协力供给向心力,其方向必定指向圆心。
非匀速圆周运动的物体所受的合外力沿着半径指向圆心的分力,供给向心力,产生向心加快度;合外力沿切线方向的分力,产生切向加快度,其成效是改变速度的大小。
例 1:如图 3-1 所示,两根轻绳同系一个质量m=0.1kg 的小球,两绳的另一端分别固定在轴上的A、 B 两处,上边绳AC 长 L=2m ,当两绳都拉直时,与轴的夹角分别为30°和 45°,求当小球随轴一同在水平面内做匀速圆周运动角速度为ω=4rad/s 时,上下两轻绳拉力各为多少?【审题】两绳张紧时,小球受的力由0 渐渐增大时,ω可能出现两个临界值。
【分析】如图 3-1 所示,当 BC 恰巧被拉直,但其拉力 T2 恰为零,设此时角速度为ω1,AC 绳上拉力设为T1,对小球有:T1cos30mg①T1sin 30 = mω12LABsin 30②代入数据得:1 2.4rad / s ,要使 BC 绳有拉力,应有ω>ω 1,当 AC 绳恰被拉直,但其拉力 T1 恰为零,设此时角速度为ω2, BC 绳拉力为T2,则有T2cos45mg③ T2sin45 °=mω22LACsin30 °④代入数据得:ω。
要使 AC图绳有拉力,一定ω <ω 2,依题意ω =4rad/s>ω 2,故 AC 绳已无拉力, AC 绳是松驰状态,BC 绳与杆的夹角θ >45°,对小球有:T2cosmg,T2cosθ=mω2LBCsinθ ⑤而LACsin30°=LBCsin45°,LBC= 2 m⑥由⑤、⑥可解得T2 2.3N ; T10【总结】当物体做匀速圆周运动时,所受合外力必定指向圆心,在圆周的切线方向上和垂直圆周平面的方向上的合外力必定为零。
高中物理第六章圆周运动知识汇总大全(带答案)
高中物理第六章圆周运动知识汇总大全单选题1、甲、乙两物体都做匀速圆周运动,转动半径之比为1:2,在相等时间里甲转过60°角,乙转过45°角,则它们的()A.角速度之比为4:3B.角速度之比为2:3C.线速度之比为1:1D.线速度之比为4:9答案:A可知AB.相同时间内甲转过60°角,乙转过45°角,根据角速度定义ω=ΔθΔtω1:ω2=4:3选项A正确,B错误;CD.由题意可知r1:r2=1:2根据公式v=ωr可知v1:v2=ω1r1:ω2r2=2:3选项CD错误。
故选A。
2、如图所示,乘坐游乐园的翻滚过山车时,质量为m的人随车在竖直平面内旋转,重力加速度为g。
下列说法正确的是()A.车在最高点时人处于倒坐状态,全靠保险带拉住,没有保险带,人就会掉下来B.人在最高点时对座位不可能产生大小为mg的压力C.人在最低点时对座位的压力等于mgD.人在最低点时对座位的压力大于mg答案:DA.在最高点时,只要速度够大,人就会对座位产生一个向上的作用力,即使没有安全带,人也不会掉下去,故A错误;B.若在最高点时,人对座位产生压力为mg,则mg+mg=m v2 r解得v=√2gr故只要速度v=√2gr人在最高点时就对座位产生大小为mg的压力,故B错误;CD.人在最低点时,受到座位的支持力和重力,两力的合力充当向心力,即F N−mg=m v2 r解得F N=m v2r+mg>mg故C错误,D正确。
故选D。
3、关于质点做匀速圆周运动的下列说法中正确的是()A.由a=v 2r知a与r成反比B.由a=ω2r知a与r成正比C.由ω=vr知ω与r成正比D.由ω=2πn知角速度与转速n成正比答案:DA.由a=v 2r知,在v一定时,a与r成反比,故A错误;B.由a=ω2r知,在ω一定时,a与r成正比,故B错误;C.由ω=vr知,在v一定时,ω与r成反比,故C错误;D.由ω=2πn知,角速度与转速n成正比,故D正确。
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考点大全笔记(带答案)
高中物理第六章圆周运动考点大全笔记单选题1、把地球设想成一个半径为地球半径R=6 400km的拱形桥,如图所示,汽车在最高点时,若恰好对“桥面”压力为0,g=9.8m/s2,则汽车的速度为()A.7.9m/sB.7.9m/hC.7.9km/sD.7.9km/h答案:C恰好汽车对“桥面”压力为0,由重力提供向心力可得mg=mv2 R解得v=√gR≈7.9km/s故选C。
2、如图所示,用内壁光滑的薄壁细圆管弯成的由半圆形A PB(圆半径比细管的内径大得多)和直线BC组成的轨道固定在水平桌面上,小球以v0的水平初速度从A点沿切线方向弹入轨道,小球从C点离开轨道随即水平抛出,落地点为D,不计空气阻力。
在圆形轨道APB中运动,下列说法正确的是()A.小球对轨道内侧壁有作用力B.小球对轨道外侧壁有作用力C.小球所受重力提供向心力D.小球受重力、支持力和向心力答案:B小球受竖直向上的支持力、竖直向下的重力、轨道外侧壁对小球指向圆心的弹力,此弹力提供向心力,根据相互作用的关系,小球对轨道外侧壁有作用力,故ACD错误,B正确。
故选B。
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。
故选D。
4、如图所示,飞机在竖直平面内俯冲又拉起,这一过程可看作匀速圆周运动,飞行员所受重力为G。
在最低点时,座椅对飞行员的支持力为F。
则()A.F=G B.F>G C.F=0D.F<G答案:B最低点时,飞行员的向心力F向=F-G所以F>G故选B。
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。
高中物理圆周运动公式总结
高中物理圆周运动公式总结介绍在高中物理学习中,圆周运动是一个重要的内容。
圆周运动指物体在一个固定半径的圆周上运动的现象。
在圆周运动中,我们经常需要使用一些公式来描述物体的运动状态和特征。
本文就是对高中物理圆周运动公式进行总结和归纳,旨在帮助读者更好地理解和掌握这些公式。
第一部分:圆周运动的基本概念在学习圆周运动公式之前,我们首先需要了解一些基本概念。
1.圆周运动的两个关键量:角速度和角加速度–角速度:表示物体单位时间内在圆周上转过的角度,用符号ω表示,单位为弧度/秒。
角速度的大小等于单位时间内转过的弧度数除以单位时间。
–角加速度:表示角速度的变化率,用符号α表示,单位为弧度/秒^2。
即角速度在单位时间内的变化量。
2.物体在圆周上的运动特征:线速度和向心加速度–线速度:表示物体在圆周上的运动速度,是物体沿圆周切线方向的速度,用符号v表示。
–向心加速度:表示物体在圆周上受到的向心力带来的加速度,用符号ac表示。
第二部分:圆周运动公式的推导和应用1.角速度和角加速度的关系–角速度与角加速度之间的关系可以用公式ω = ω0 + αt表示,其中ω0表示初始角速度,t表示时间。
2.线速度和角速度的关系–线速度与角速度之间的关系可以用公式v = rω表示,其中v 表示线速度,r表示圆周的半径。
3.向心加速度和角速度的关系–向心加速度与角速度之间的关系可以用公式ac = rω^2表示,其中ac表示向心加速度。
4.向心加速度和线速度的关系–向心加速度与线速度之间的关系可以用公式ac = v^2/r表示。
5.角速度和周期的关系–角速度与周期T之间的关系可以用公式ω = 2π/T表示。
6.角速度和频率的关系–角速度与频率f之间的关系可以用公式ω = 2πf表示。
第三部分:圆周运动公式的实例演练为了更好地理解和应用圆周运动公式,我们给出一些实例进行演练。
例题1:一个半径为3m的圆周上有一个物体,其角速度为4π rad/s,求其线速度。
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。
高中物理--圆周运动
一、描述圆周运动的物理量及其相互关系 1、线速度⑴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.⑵大小:2s rv t T π==单位为m/s.⑶方向:某点线速度的方向即为该点的切线方向.(与半径垂直) ⑷物理意义:描述质点沿圆周运动的快慢.注:对于匀速圆周运动,在任意相等时间内通过的弧长都相等,即线速度大小不变,方向时刻改变。
2、角速度⑴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t 的比值,就是质点运动的角速度.⑵大小: 单位:rad/s. ⑶物理意义:描述质点绕圆心转动的快慢.注:对于匀速圆周运动,角速度大小不变。
说明:匀速圆周运动中有两个结论:⑴同一转动圆盘(或物体)上的各点角速度相同.⑵不打滑的摩擦传动和皮带(或齿轮)传动的两轮边缘上各点线速度大小相等。
3、周期、频率、转速⑴周期:做匀速圆周运动的物体,转过一周所用的时间叫做周期。
用T 表示,单位为s 。
⑵频率:做匀速圆周运动的物体在1 s 内转的圈数叫做频率。
用f 表示,其单位为转/秒(或赫兹),符号为r/s(或Hz)。
⑶转速:工程技术中常用转速来描述转动物体上质点做圆周运动的快慢。
转速是指物体单位时间所转过的圈数,常用符号n 表示,转速的单位为转/秒,符号是r/s ,或转/分(r/min)。
4、向心加速度⑴定义:做圆周运动的物体,指向圆心的加速度称为向心加速度. ⑵大小:ϕ2t T ϕπω==⑶方向:沿半径指向圆心.⑷意义:向心加速度的大小表示速度方向改变的快慢.说明:①向心加速度总指向圆心,方向始终与速度方向垂直,故向心加速度只改变速度的方向,不改变速度的大小。
②向心加速度方向时刻变化,故匀速圆周运动是一种加速度变化的变加速曲线运动(或称非匀变速曲线运动).③向心加速度不一定是物体做圆周运动的实际加速度。
对于匀速圆周运动,其所受的合外力就是向心力,只产生向心加速度,因而匀速圆周运动的向心加速度是其实际加速度。
高中物理中的圆周运动
高中物理中的圆周运动圆周运动是高中物理学中一个重要的概念,广泛应用于各个领域,如天体运动、机械运动等。
本文将从定义、特点、应用等方面进行探讨,以帮助读者更好地理解圆周运动。
一、定义圆周运动是指物体在固定点作圆形轨迹运动的过程。
在这个过程中,物体的运动方向始终垂直于轨迹半径,速度大小保持不变,从而形成一个稳定的周期性运动。
二、特点1. 运动轨迹:圆周运动的运动轨迹为圆,即物体绕着一个固定点做匀速圆周运动。
2. 运动方向:圆周运动的运动方向始终垂直于轨迹半径,即与圆的切线方向垂直。
3. 速度不变:在圆周运动中,物体的速度大小保持不变。
由于物体的运动方向发生改变,所以速度具有方向性,称为瞬时速度。
4. 加速度存在:虽然速度大小不变,但由于物体方向发生改变,因此存在加速度。
这个加速度被称为向心加速度,它的方向指向轨迹的中心。
三、应用1. 天体运动:行星绕着太阳运动、卫星绕着行星运动等都是圆周运动。
根据开普勒定律,行星绕太阳的轨道是椭圆形,但当椭圆轨道的离心率趋近于零时,行星的轨道近似为圆形,表现出圆周运动的特征。
2. 机械运动:圆周运动在机械系统中得到广泛应用。
例如,汽车转向时,车轮绕着其转轴做圆周运动;风扇转动时,扇叶围绕转轴做圆周运动。
这些运动的设计和分析都涉及到圆周运动的概念。
3. 地理运动:地球绕太阳运动也是一种圆周运动。
地球绕太阳的轨道是近似圆形的,这种圆周运动导致了地球的季节变化、日照时间的长短等自然现象。
四、公式推导与分析圆周运动涉及到许多重要的公式和物理量,包括角速度、角加速度、向心力等。
下面为简要的推导过程:1. 角速度(ω):角速度是描述物体角度变化率的物理量,定义为单位时间内物体通过的角度。
在圆周运动中,角速度等于弧长与半径的比值,即ω = v / r,其中v为物体的线速度,r为轨道半径。
2. 角加速度(α):角加速度是描述角速度变化率的物理量,定义为单位时间内角速度的改变量。
在圆周运动中,角加速度等于线加速度与半径的比值,即α = a / r,其中a为物体的线加速度。
高中物理 圆周运动 详解
• 2.做匀速圆周运动的物体: • A. 受平衡的力作用。 • B. 所受的力可能平衡,也可能不平衡。 • C. 所受的外力的合力始终垂直于速度方
向,大小不变。
• D. 所受的外力的合力,始终指向圆心, 是个恒力
• 例题二:
• 长为l的细绳一端栓一小球,另一端固定 在O点,使小球在竖直平面做圆周运动, 若小球恰能通过最高点(不受绳的拉 力),Va=?
触,由①②式消N可得:
⑵当
时,∵V>Vb,∴小物体与锥面不接触,此时小物
体只受绳拉力T′与重力mg。令α表示绳与轴线之
间的夹角,将二力沿水平、竖直正交分解
,根据牛顿
将v代入⑤,由⑤⑥消α得:
离心现象事例
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。
离心水泵
离心干燥器
典型例题
• 例题一: • 1.一个大轮通过皮带拉着小轮转动,皮带和两
轮之间无滑动,大轮半径是小轮半径的2倍大 轮上一点S离转轴O1的距离是半径的1/3,当大 轮边上P点的向心加速度是0.6m/s2时,大轮上 的S点和小轮边缘上的Q点向心加速度各多大?
3.周期T
定义:对匀速圆周运动,运动一周所用的时间叫周期.
注意:周期是标量
单位:秒
V.T.ω之间关系
一.定性关系 匀速圆周运动的参量是描述匀速圆周运 动快慢的物理量。表示匀速圆周运动快 慢的物理量有线速度、角速度、周期和 频率、转速,分别用符v,ω,T,f,n表示。 线速度、角速度越大,周期越小,频率 越高,表明运动的越快。在匀速圆周运 动中,线速度、角速度、周期和频率的 大小均是不变的。
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)。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
1.匀速圆周运动
1.线速度:质点通过的圆弧长跟所用时间的比值。
222s v r r fr nr t T
πωππ∆=====∆ 单位:米/秒,m/s 2.角速度:质点所在的半径转过的角度跟所用时间的比值。
222f n t T
ϕπωππ∆====∆ 单位:弧度/秒,rad/s 3.周期:物体做匀速圆周运动一周所用的时间。
22r T v ππω=
= 单位:秒,s 4.频率:单位时间内完成圆周运动的圈数。
1f T
= 单位:赫兹,Hz 5.转速:单位时间内转过的圈数。
N n t
= 单位:转/秒,r/s n f = (条件是转速n 的单位必须为转/秒) 6.向心加速度:22222()(2)v a r v r f r r T
πωωπ===== 7.向心力:22222()(2)v F ma m m r m v m r m f r r T
πωωπ====== 三种转动方式
绳模型
2.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。
(注意:绳对小球只能产生拉力)
(1)小球能过最高点的临界条件:绳子和轨道对小球刚好没有力的作用
mg =2
v m R
⇒ v 临界=
(2)小球能过最高点条件:v (当v
(3)不能过最高点条件:v (实际上球还没有到最高点时,就脱离了轨道)
2.“杆模型”,小球在竖直平面内做圆周运动过最高点情况
(注意:轻杆和细线不同,轻杆对小球既能产生拉力,又能产生推力。
)
(1)小球能过最高点的临界条件:v=0,F=mg (F 为支持力)
(2)当0<v F 随v 增大而减小,且mg>F>0(F 为支持力)
(3)当v 时, F =0
(4)当v F 随v 增大而增大,且F>0(F 为拉力)
3.万有引力定律
1.开普勒第三定律:行星轨道半长轴的三次方与公转周期的二次方的比值是一个常量。
3
2
r k T = (K 值只与中心天体的质量有关) 2.万有引力定律: 122m r
F G m =⋅万 (1)赤道上万有引力:F mg F mg ma =+=+引向向 (g a 向和是两个不同的物理量,)
(2)两极上的万有引力:F mg =引
3.忽略地球自转,地球上的物体受到的重力等于万有引力。
22GMm mg GM gR R
=⇒=(黄金代换) 4.距离地球表面高为h 的重力加速度:()()()222GMm
GM mg GM g R h g R h R h '''=⇒=+⇒=++
5.卫星绕地球做匀速圆周运动:万有引力提供向心力 2GMm F F r
==万向 22GMm GM ma a r r
=⇒= (轨道处的向心加速度a 等于轨道处的重力加速度g 轨)
22GMm v m v r r =⇒=
22GMm m r r ωω=⇒=
2
22GMm m r T r T π⎛⎫=⇒= ⎪⎝⎭
6.中心天体质量的计算:
方法1:22gR GM gR M G =⇒= (已知R 和g ) 方法2
:2v r v M G
=⇒= (已知卫星的V 与r ) 方法3
:23r M G
ωω⇒= (已知卫星的ω与r ) 方法4
:23
24r T M GT
π=⇒= (已知卫星的周期T 与r ) 方法5
:已知32v v T M G T π⎧=⎪⎪=⎨⎪=⎪⎩
(已知卫星的V 与T ) 方法6
:已知3v v M G ωω⎧=⎪⎪=⎨⎪=⎪⎩
(已知卫星的V 与ω,相当于已知V 与T ) 7.地球密度计算: 球的体积公式:343
V R π= 22332323
22()3434r M M r R V mM G m GT R r r GT T M ππρππ=⎧⎪⎪=⇒⎨===⎪⎪⎩
近地卫星23GT πρ= (r=R) 8. 发射速度:采用多级火箭发射卫星时,卫星脱离最后一级火箭时的速度。
运行速度:是指卫星在进入运行轨道后绕地球做匀速圆周运动时的线速度.当卫星“贴着” 地面运行时,
运行速度等于第一宇宙速度。
第一宇宙速度(环绕速度):7.9km/s 。
卫星环绕地球飞行的最大运行速度。
地球上发射卫星的最小发射速度。
第二宇宙速度(脱离速度):11.2km/s 。
使人造卫星脱离地球的引力束缚,不再绕地球运行,从地球表面
发射所需的最小速度。
第三宇宙速度(逃逸速度):16.7km/s 。
使人造卫星挣脱太阳引力的束缚,飞到太阳系以外的宇宙空间去,
从地球表面发射所需要的最小速度。