(完整版)描述圆周运动的物理量匀速圆周运动
(完整版)圆周运动知识点
描述圆周运动的物理量及相互关系圆周运动1、定义:物体运动轨迹为圆称物体做圆周运动。
2、描述匀速圆周运动的物理量 (1)轨道半径(r )(2)线速度(v ): 定义式:t sv =矢量:质点做匀速圆周运动某点线速度的方向就在圆周该点切线方向上。
(3)角速度(ω,又称为圆频率):Ttπϕω2==(φ是t 时间内半径转过的圆心角) 单位:弧度每秒(rad/s )(4)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。
(5)频率(f ,或转速n ):物体在单位时间内完成的圆周运动的次数。
各物理量之间的关系:r t r v f T t rf Tr t s v ωθππθωππ==⇒⎪⎪⎭⎪⎪⎬⎫======2222 注意:计算时,均采用国际单位制,角度的单位采用弧度制。
(6)向心加速度r r v a n 22ω==(还有其它的表示形式,如:()r f r T v a n 2222ππω=⎪⎭⎫ ⎝⎛==)方向:其方向时刻改变且时刻指向圆心。
对于一般的非匀速圆周运动,公式仍然适用,为物体的加速度的法向加速度分量,r 为曲率半径;物体的另一加速度分量为切向加速度τa ,表征速度大小改变的快慢(对匀速圆周运动而言,τa =0) (7)向心力匀速圆周运动的物体受到的合外力常常称为向心力,向心力的来源可以是任何性质的力,常见的提供向心力的典型力有万有引力、洛仑兹力等。
对于一般的非匀速圆周运动,物体受到的合力的法向分力n F 提供向心加速度(下式仍然适用),切向分力τF 提供切向加速度。
向心力的大小为:r m rv m ma F n n 22ω===(还有其它的表示形式,如:()r f m r T m mv F n 2222ππω=⎪⎭⎫ ⎝⎛==);向心力的方向时刻改变且时刻指向圆心。
实际上,向心力公式是牛顿第二定律在匀速圆周运动中的具体表现形式。
3.分类:⑴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,这种运动叫做匀速圆周运动。
描述匀速圆周运动的物理量
4描述匀速圆周运动的物理量必记知识点一、匀速圆周运动(1)定义:质点沿圆周运动,若在相等的时间内通过的弧长相等,若在相等的时间内通过的弧长相等,这种运动就叫匀速圆周运这种运动就叫匀速圆周运动.(2)运动学特征:角速度、周期和频率都是不变的;而线速度、向心加速度都是大小不变,方向时刻在变.所以,匀速圆周运动是变速运动、,是变加速运动,是变力作用下的曲线运动.所以匀速圆周中的“匀速”是指匀速率的意思,而不是指速度不变. 二、描述匀速圆周运动快慢的物理量(1)线速度:描述质点沿圆周运动的快慢,是矢量.①大小:ts v =,s 是质点在时间t 内走过的弧长.单位:m /s .②方向:沿圆弧上该点的切线方向.(2)角速度:描述质点绕圆心转动的快慢.定义式:tj w =,(j 是质点和圆心的连线在时间t 内转过的角度.单位:rad /s .)(3)周期T :做匀速圆周运动的质点运动一周所用的时间.单位:s .(4)频率f :做匀速圆周运动的质点在单位时间内沿圆周走过的圈数,也叫转速.叫频率时单位是Hz ,叫转速时(用n 表示)单位是r /s .(转/秒) 三、v 、ω、T 、f 之间的内在关系:fR R T Rt sv p w p 22==== f Rv T t p p j w 22==== fvR T 122===wpp (注意:ω、T 、f 三个量中任意一个确定,另外两个量也就确定了.) 四、v 、ω、T 、f 之间的外在关系:①任何两个(或两个以上)的物体,如果绕同一根轴转动(或者绕同一圆心做圆周运动),那么它们的角速度ω、周期T 、频率f 必相等.②任何两个通过皮带相连接的转轮(或两个相吻合的齿轮).当轮子转动时,皮带上的任意点与两轮边缘上的任何点的线速度v 大小必相等. 五、向心加速度:描述线速度方向改变的快慢,是矢量. ①大小:ww .22v R Rv a ===. ②方向:总是指向圆心,时刻在变化.典型题一、慨念应用题型1、如图所示,为皮带传动装置,右轮半径为r ,a 为它边缘上的一点,左侧是大轮轴,大轮半径为4r ,小轮半径为2r ,b 为小轮上一点,b 到小轮中心距离为r ,c .d 分别位于小轮和大轮的边缘上,若在传动中不打滑,则 ( ) A .a 点与b 点线速度大小相等B .a 点与b 点角速度大小相等C .a 点与c 点线速度大小相等D .a 点与d 点向心加速度大小相等2、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:r 1=2r 2,r 3=1.5r 1,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 .3、如图所示,在轮B 上固定有同轴小轮A ,轮B 通过皮带带动轮C ,皮带和两轮之间无相对滑动,A 、B 、C 三轮的半径依次为r 1、r 2和r 3,绕在A 轮边的绳子一端固定在A 轮边缘上,另一端系有重物P .当重物P 以速度v 匀速下落时,C 轮转动的角速度为 .4、如图所示,甲、乙两球做匀速圆周运动,向心加速度随半径变化.由图象可以知 道 ( ) A .甲球运动时,线速度大小保持不变B .甲球运动时,角速度大小保持不变C .乙球运动时,线速度大小保持不变D .乙球运动时,角速度大小保持不变 二、由圆周运动的周期性引起的多解问题 5、如图所示,、如图所示,一直径为一直径为d 纸质圆筒以角速度ω绕轴O 高速转动,现有一颗子弹沿直径穿过圆筒,若子弹在圆筒转动不到半周时,在筒上留下a 、b 两个弹孔,已知a0、b0间夹角为j ,则子弹的速率为 ( ) A .pwj 2d B .jw dC .jp w -2d D .jp w -d6、如图所示的装置可测量子弹的飞行速度,在一根轴上相隔S=1m 处安装两个平行的薄圆盘,使轴带动两圆盘以n=3000r /min 匀速转动,飞行的子弹平行于轴沿一直线穿过两圆盘,即在盘上留下两个孔,现测得两小孔所在半径间的夹角为300,子弹飞行速度大小可能是下述的 ( ) A .500m /s B .600m /s C .700m /s D .800m /s 7、如图所示,半径为R 的圆盘绕垂直于盘面的中心轴匀速转动,其正上方h 处沿OB 方向水平抛出一小球,要使球与盘只碰一次,且落点为B ,则小球的初速度v = ,圆盘转动的角速度ω= 。
第4章 第3讲 匀速圆周运动
例2:如图4-3-2所示,用细 绳一端系着的质量为M=0.6kg的物 体A静止在水平转盘上,细绳另一 端通过转盘中心的光滑小孔O吊着 质量为m=0.3kg的小球B,A的重心 到O点的距离为0.2m.若A与转盘间 的最大静摩擦力为f=2N,为使小球 B保持静止,求转盘绕中心O旋转的 角速度ω的取值范围.(取g=10m/s2, 保留两位有效数字)
例1:如图4-3-1所示的传动装置中,B、 C两轮固定在一起绕同一轴转动,A、B两轮用 皮带传动,三轮半径关系是rA=rC=2rB.若皮带 不打滑,求A、B、C轮边缘的a、b、c三点的角 速度之比、线速度之比和向心加速度之比.
解析:A、B两轮通过皮带传动,皮带不打滑, 则A、B两轮边缘的线速度大小相等,即:va=vb或 va∶vb=1∶1 由v=ωr得:ωa∶ωb=rB∶rA=1∶2 B、C两轮固定在一起绕同一轴转动,则B、C 两轮的角速度相同,即ωb=ωc或ωb∶ωc=1∶1
由v=ωr得:vb∶vc=rB∶rC=1∶2
所以:ωa∶ωb∶ωc=1∶2∶2 va∶vb∶vc=1∶1∶2 因为a=vω,所以aa∶ab∶ac=1∶2∶4
点评:传动装置特点:凡是直接用皮带传动(包括 皮带传动、齿轮传动) 的两个轮子,两轮边缘上各点的 线速度大小相等;凡是同一个轮轴上(各个轮都绕同一 根轴同步转动)的各点角速度相等(轴上的点除外). v2 警示:an= = 2 r=v· 这几个公式是用瞬时量线 r 速度v和角速度 表示的,因而既适用于匀速圆周运动,
(1)物理意义:描述质点沿圆周运动的 慢 . 快
(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:v=s/t(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 慢 . 快
(完整版)圆周运动高考题(含答案),推荐文档
1 f; T匀速圆周运动二、匀速圆周运动的描述1.线速度、角速度、周期和频率的概念(1)线速度v 是描述质点沿圆周运动快慢的物理量,是矢量,其大小为v =s=2r t T其方向沿轨迹切线,国际单位制中单位符号是m/s;(2)角速度ω是描述质点绕圆心转动快慢的物理量,是矢量,其大小为==2t T在国际单位制中单位符号是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.2、速度、角速度、周期和频率之间的关系线速度、角速度、周期和频率各量从不同角度描述质点运动的快慢,它们之间有关系v=rω.T =,v =2,= 2 f 。
由上可知,在角速度一定时,线速度大小与半径成正比;在线速度一定时,角速度大小与半径成反比.三、向心力和向心加速度1.向心力(1)向心力是改变物体运动方向,产生向心加速度的原因.(2)向心力的方向指向圆心,总与物体运动方向垂直,所以向心力只改变速度的方向.2.向心加速度(1)向心加速度由向心力产生,描述线速度方向变化的快慢,是矢量.(2)向心加速度方向与向心力方向恒一致,总沿半径指向圆心;向心加速度的大小为v 2 a n=r 公式:=2r 42rT 21. 线速度V=s/t=2πr/T ;== v 2. 角速度 ω=Φ/t =2π/T =2πf 3. 向心加速度 a =V 2/r =ω2r =(2π/T)2r4. 向心力 F 心=mV 2/r =m ω2r =mr(2π/T)2=m ωv=F 合5. 周期与频率:T =1/f6. 角速度与线速度的关系:V =ωr7. 角速度与转速的关系 ω=2πn (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 Φ: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 ω:(rad/s );向心加速度:(m/s 2)。
高三物理上学期匀速圆周运动(2019年新版)
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闻单于不与汉合 颇言正历服色事 诸侯毕贺 何谓无故乎 百官自正 溃围北去 吴国既灭 燕王拜送于庭 天子从官不得食 有车丞相 阿顺苟合 伐越 亡在外四年复入 是不孝也;高皇帝曰:‘待之 孝惠帝兄也 臣原得少赐游观之间 田横亦得收齐 名山七 有益於助衰养老 得以接欢喜 恭 俭而好礼者宜歌小雅;鲁阳虎攻其君 责治粟内史 有文在掌曰“友” 秦将王翦破赵 乃敢饮 王之地一经两海 都尉韩说从大将军出窳浑 且为天下者不顾家 今上客有意存天下 今计举国不足以当秦 多有贤圣之才 与魏齐间行 受吾君命以出 壮又相爱 宋人请以赂陈 大吏持禄取容 随会曰: “昔文公之与楚战城濮 弃为兒时 攻济阳 好小善 武灵王自号为主父 若以力事我而无补吾缺者 使燕复修召公之法 子帝祖辛立 大馀五 复使贰师将军将六万骑 往来城上 失之子羽 恭敬爱人 四十八年 苍之免相後 三万骑击匈奴 皆涕泣 践朕位 七日而寤 至 闻其不宜子 秋涸冻 男女同 席 为生难 郭吉礼卑言好 以茅盖 再奏之 不用命 开禁仓以振贫穷 章邯之灭陈胜 二十年 乐而不安 信星昭见 亦各言其子也 曰:“公所事者且十主 出则有兵 将为人虏 今君王举玉趾而诛孤臣 是时任安为北军使者护军 解曰:“居邑屋至不见敬 出卯北 君且欲霸王 吏舍日饮歌呼 卫尉 竭、内史肆、佐弋竭、中大夫令齐等二十人皆枭首 诸吕惮硃虚侯 不可失也 先生留 ”帝曰:“虽然 宛左右以蒲陶为酒 黯褊心 元王召博士卫平告以梦龟状 小不伯 士人则韩王孙嫣 取之 履至尊而制六合 非壮丽无以重威 於是六国之士有宁越、徐尚、苏秦、杜赫之属为之谋 而长者不能 以刀剥之 甚壮 巡乖卜征 方会 皆多大县 封万户 鲁人也 不卫其足 与韩、魏共击秦 优
物理必修二圆周运动知识点总结
物理必修二圆周运动知识点总结一、圆周运动的基本概念定义:质点以某点为圆心,半径为r在圆周上运动,其轨迹是圆周或圆弧的运动称为圆周运动。
圆周运动是曲线运动的一种,因此它一定是变速运动。
分类:圆周运动可分为匀速圆周运动和变速圆周运动。
匀速圆周运动指的是线速度大小处处相等的圆周运动,尽管线速度大小不变,但由于方向时刻改变,因此匀速圆周运动仍然是变速运动。
二、描述圆周运动的物理量线速度:描述质点沿圆周运动的快慢的物理量,其方向是质点在圆周上某点的切线方向。
在匀速圆周运动中,线速度大小不变,但方向时刻改变。
角速度:描述质点绕圆心转动的快慢的物理量,是矢量,其方向用右手螺旋定则确定。
在匀速圆周运动中,角速度大小和方向都不变。
周期和频率:周期是质点完成一次圆周运动所需的时间,频率是周期的倒数,表示单位时间内完成圆周运动的次数。
在匀速圆周运动中,周期和频率都不变。
向心力:使质点沿圆周运动的力,方向始终指向圆心。
向心力的大小与线速度、角速度和半径有关,其作用是改变质点的速度方向,使质点能够持续沿圆周运动。
三、圆周运动的规律和应用牛顿第二定律在圆周运动中的应用:通过向心力表达式,可以推导出圆周运动的线速度、角速度、周期等物理量之间的关系。
圆周运动在日常生活和科技领域中的应用:例如电动机转子、车轮、皮带轮等的运动都是圆周运动。
此外,人造卫星、行星运动等天体运动也可以视为圆周运动。
四、离心运动做圆周运动的物体,由于惯性,总有沿着切线方向飞去的倾向。
一旦受力突然消失或合力不足以提供所需的向心力时,物体就会做离心运动。
以上是物理必修二中关于圆周运动的主要知识点总结。
这些知识点是理解和分析圆周运动的基础,对于后续学习物理的其他部分以及应用物理知识解决实际问题具有重要意义。
(完整版)描述圆周运动的物理量专题练习带答案
描述圆周运动的物理量知识梳理:一、描述圆周运动的物理量1、线速度和角速度:2、周期和频率(转速):3、相关模型:共轴传动: 皮带传动:齿轮传动:n 1、n 2分别表示齿轮的齿数v A =v B ,T A T B = r 1r 2 = n 1n 2,ωA ωB = r 2r 1 = n 2n 1. 基本概念( 圆周运动是 运动。
填匀速或变速 )1.下列四组物理量中,都是矢量的一组是( )A .线速度、转速B .角速度、角度C .时间、路程D .线速度、位移2.多选 当物体做匀速圆周运动时,下列说法中正确的是( )A .物体处于平衡状态B .物体由于做匀速圆周运动而没有惯性C .物体的速度由于发生变化而会有加速度D .物体由于速度发生变化而受合力作用3.多选 做匀速圆周运动的物体,下列各物理量中不变的是( )A .线速度B .角速度C .周期D .转速4.下列关于甲乙两个做匀速圆周运动的物体的有关说法中正确的是( )A .若甲乙两物体的线速度大小相等,则角速度一定相等B .若甲乙两物体的角速度大小相等,则线速度一定相等C .若甲乙两物体的周期相等,则角速度一定相等D .若甲乙两物体的周期相等,则线速度一定相等相关模型的应用1.如图所示,皮带转动装置转动时,皮带上A 、B 点及轮上C 点的运动情况是( )A .v A =vB ,v B >vC B .ωA =ωB ,v B >v C C .v B =v C ,ωA =ωBD .ωA >ωB , v B =v C2.如图所示,O 1为皮带传动装置的主动轮的轴心,轮的半径为r 1;O 2为从动轮的轴心,轮的半径为r 2;r 3为与从动轮固定在一起的大轮的半径.已知r 2=1.5r 1,r 3=2r 1.A 、B 、C 分别是三个轮边缘上的点,那么质点A 、B 、C 的线速度之比是 ,角速度之比是 ,周期之比是 .3.两个小球1、2固定在一根长为l 的杆的两端,绕杆上的O 点做圆周运动,如图所示,当小球1的速度为υ1时,小球2的速度为υ2,则转轴O 到小球1的距离是( ).A .112l υυυ+B .212l υυυ+C .121()l υυυ+D .122()l υυυ+ 4.多选 如图所示,有一个环绕中心线OO' ,以角速度ω转动的球,则有关球面上的A ,B 两点的线速度和角速度的说法正确的是( )A .A ,B 两点的角速度相等 B .A ,B 两点的线速度相等C .若θ=30°,则v A :v B =:2D .以上答案都不对5.如图所示,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,下列说法正确的是( )A .P 、Q 两点的角速度相同B .P 、Q 两点的线速度相同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3:16.多选 如图所示,当正方形薄板绕着过其中心O 并与板垂直的转动轴转动时,板上A 、B 两点的 ( )A .角速度之比ωA ∶ωB =1∶B .角速度之比ωA ∶ωB =1∶1C .线速度之比v A ∶v B =1∶D .线速度之比v A ∶v B =∶17.如图所示是一个玩具陀螺.a 、b 和c 是陀螺上的三个点.当陀螺绕垂直于地面的轴线以角速度ω稳定旋转时,下列表述正确的是( )A .a 、b 和c 三点的角速度相等B .a 、b 和c 三点的线速度大小相等A B C8.如图所示,A 、B 是两只相同的齿轮,A 被固定不能转动。
描述匀速圆周运动物理量PPT
制作人:符老师
质点的运动轨迹是圆的运动叫做圆周运动。
圆周运动是一种常见的运动
圆 周 运 动
圆周运动是一种常见的运动
匀速圆周运动
• 质点沿圆周运动, 如果在相等的时间内, 经过的圆弧长度相等, 这种运动叫做匀速圆周 运动。
△t
0
相等的时间内通过 的圆弧长度相同
自行车中的转动
匀 速 圆 周 运 动 的v 性 质
v
做匀速圆周运动的 物体在各个时刻的线速 度大小和方向怎样变化?
匀速圆周运 动中的“匀 速”指速度 不变吗?
o
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
描 述 圆 周 运 动 快 慢 的 物 理 量
矢量
1、物理意义:描述质点绕圆心转动的快慢。 2、定义:质点所在的半径转 过圆心角 和所用时间t的比 值叫做角速度。 3、大小: ω= 4、单位:rad/s
1.下列关于甲乙两个做圆周运动的物体的有 关说法正确的是 [ C ] A.它们线速度相等,角速度一定相等 B.它们角速度相等,线速度一定也相等 C.它们周期相等,角速度一定也相等 D.它们周期相等,线速度一定也相等
谢
谢 !
飞轮
后轮
链轮
如何比较自行车的链轮、飞轮和后轮上各点的运 动快慢呢?
描 述 圆 周 运 动 快 慢 的 物 理 量
矢量
1、物理意义:描述质点沿圆周运动的快慢。 2、定义:通过的弧长l 和所用 时间 t 的比值叫做线速度。 3、定义式:
l
v=
l t l是弧长并非位移
4、单位:m/s
5、方向:沿圆周上该点的切线方向。
θ
t
匀速圆周运动知识归纳
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 .。
匀速圆周运动概念
匀速圆周运动概念匀速圆周运动是指摆动物或运动物在某一水平面内沿一圆形轨道运动,且运动速度恒定的一种运动形式。
这种运动形式广泛应用于许多领域,如机械制造、航空航天、自动控制等。
匀速圆周运动的概念可以用以下几个步骤来阐述。
一、圆周运动的基本概念圆周运动是指一个物体或质点在平面内绕一定的轴线做的运动。
在匀速圆周运动中,物体的运动速度是恒定的,而运动方向则是始终垂直于轨迹的切线方向。
在圆周运动中,物体的角速度是固定不变的,角速度的单位是弧度每秒。
二、圆周运动的物理描述匀速圆周运动可以用几个物理量来描述,分别是圆周运动的半径、角速度和周期。
圆周运动的半径指的是物体从轴线到轨迹的距离。
角速度指的是一个物体旋转一个圆周的角度增量与时间变化量的比值。
周期指的是一个物体绕一圈所需要的时间。
三、匀速圆周运动的数学描述匀速圆周运动可以通过一系列的数学公式来描述,分别是圆周运动的速度、加速度和力学能量。
圆周运动的速度公式为:v=ωr,其中v表示速度,ω表示角速度,r 表示半径。
圆周运动的加速度公式为:a=ω²r,其中a表示加速度,ω表示角速度,r表示半径。
圆周运动的力学能量公式为:E=0.5mv²+0.5mr²ω²,其中E表示机械能,m表示质量,v表示速度,r表示半径。
四、匀速圆周运动的应用匀速圆周运动在现代工业和科学技术中有着广泛的应用,例如飞机的转弯、卫星的轨道、齿轮机构的设计等等。
在这些应用中,匀速圆周运动的能量变化和物理特性都是关键因素。
总之,匀速圆周运动是一个重要的物理概念,它在科技发展和生活运用中发挥着重要作用。
了解匀速圆周运动对于我们掌握物理知识和解决实际问题都具有重要意义。
匀速圆周运动物理量
匀速圆周运动物理量
匀速圆周运动物理量
一、定义
匀速圆周运动是指,粒子以一定的速度沿着圆周移动,而且它在任何时刻的速度不变的运动。
二、物理量
1.角速度ω
角速度ω的定义是:一定时间内粒子绕原点描绘的圆周路程所走过的角度Δθ和时间Δt的比值,即ω=Δθ/Δt。
由Δθ/Δt=v/r,得ω=v/r,其中v为粒子的线速度,r为粒子离原点的距离。
2.旋转半径r
旋转半径是粒子从原点沿着圆周运动到一定角度时所经过的距离,它等于运动的周长的一半,即r=L/2,其中L为运动的周长。
3.角加速度α
角加速度α的定义是:一定时间内粒子绕原点描绘的圆周路程所走过的角加速度Δω和时间Δt的比值,即α=Δω/Δt,其中Δω/Δt=dv/rdt。
另外,由dv/dt=a,得α=a/r,其中a为粒子的加速度,r为粒子离原点的距离。
4.旋转加速度a
旋转加速度是粒子从原点沿着圆周运行到一定角度的时间所受到的加速度,它等于旋转半径的变化速度,即a=dv/dt。
- 1 -。
匀速圆周运动知识点
匀速圆周运动知识点总结:匀速圆周运动知识点一、基本概念:1.匀速圆周运动的定义:质点沿圆周运动,如果在相等的时间内通过的弧长相等,就称质点作匀速圆周运动。
2.匀速圆周运动的条件:a。
有一定的初速度b。
受到一个大小不变方向始终垂直于速度的力的作用(即向心力)3.匀速圆周运动的特点: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,单位是rad/s。
c。
周期:标量,单位是s。
d。
转速:①单位时间物体转过的圈数②标量,符号为n③单位:r/s或r/mine。
频率:①质点在单位时间内完成圆周运动的周数②标量,符号为f③单位:Hz5.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。
二、向心力:1.向心力的定义: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.向心力的特点:指向圆心,大小不变,方向时刻改变,是变力。
3.向心力的作用:只改变速度大小,不改变方向。
4.注意:a。
向心力是一种效果力,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。
三、向心加速度:1.向心加速度的定义:由向心力产生的加速度。
2.向心加速度的特点:指向圆心,大小不变,方向时刻改变,是矢量。
3.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,匀速圆周运动中需提供。
4.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/r。
四、离心现象:1.做圆周运动物体的运动特点:由于本身的惯性,做圆周运动的物体总有沿圆周切线飞出的倾向。
高中物理匀速圆周运动快慢的描述
共轴转动的轮上各点的角速度相同
1.如图所示是一个玩具陀螺,a、b和c是陀螺上的三个点。当陀螺绕垂直于地面的轴线以角速度ω稳定旋转时,下列表述正确的是( )A.a、b和c三点的线速度大小相等B.a、b和c三点的角速度相等C.a、b的角速度比c的大D.c的线速度比a、b的大
(3)转速:一定时间内物体运动的圈数,符号n.单位:转每秒 (r/s) 转每分 (r/min)
(1)周期:做圆周运动的物体运动一周的时间,符号T.单位:秒(s)
(2)频率:一秒内质点完成周期性运动的次数,符号f.单位:赫兹(Hz)
T大运动得慢,T小运动得快
频率越高表明物体运动得越快!
转速n越大表明物体运动得越快!
(5) 线速度是矢量,方向为圆周上任意点的切线方向。
s是弧长并非位移
1、线速度
(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φ和所用时间t的比值叫做角速度。
(3)大小:
(4)单位:rad/s
φ采用弧度制
2、角速度
描述圆周运动快慢的物理量
(5)角速度是矢量,匀速圆周运动是角速度不变的运动。
课堂练习
B
2.如图所示,甲、乙、丙三个轮子依靠摩擦传动,相互之间不打滑,其半径分别为r1、r2、r3。若甲轮的角速度为ω1,则丙轮的角速度为 ( )
课堂练习
A
3.(多选)如图所示为某一皮带传动装置。主动轮的半径为r1,从动轮的半径为r2。已知主动轮做顺时针转动,转速为n1,转动过程中皮带不打滑。则下列说法正确的是( )A.从动轮做顺时针转动 B.从动轮做逆时针转动C.从动轮的转速为 D.从动轮的转速为
四、常见传动装置及其特点
(完整版)圆周运动讲义
圆周运动讲义【知识点】1.匀速圆周运动:质点沿圆周运动,如果在相等的时间里通过的圆弧的长度相等,这种运动叫做匀速圆周运动。
匀速圆周运动是一种变加速曲线运动,虽然匀速圆周运动的速度大小不变,但它的速度的方向时刻在发生变化,所以匀速圆周运动不是匀速圆周运动,而是匀速率圆周运动。
2.线速度v①物理意义:描述物体做圆周运动快慢的物理量;②定义:质点沿圆周运动通过的弧长s 和所以时间t 的比值叫做线速度 ③大小:v =s/t ,单位:m/s④矢量,它的方向是质点在圆周上某点沿圆周上的切线方向。
实际上就是该点的瞬时速度。
3.角速度①物理意义:描述质点转过的圆心角的快慢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t 的比值,就是质点运动的角速度。
③大小:=/t ,单位:rad/s④匀速圆周运动是角速度不变的圆周运动。
4.周期T 、频率f 和转速n①周期T :在匀速圆周运动中,物体沿圆周转过一周所用的时间叫做匀速圆周运动的周期。
在国际单位制中,单位是秒(s )。
匀速圆周运动是一种周期性的运动。
②频率f :每秒钟完成圆周运动的转数。
在国际单位制中,单位是赫兹(Hz )。
③转速n:单位时间内做匀速圆周运动的物体转过的转数。
在国际单位制中,单位是转/秒(n/s). 匀速圆周运动的T 、f 和n 均不变。
5.描述匀速圆周运动的物理量之间的关系①线速度和角速度间的关系: ②线速度和周期的关系: ③角速度和周期的关系: ④周期和频率之间的关系: 6。
描述圆周运动的动力学物理量———向心力(1)向心力来源:向心力是根据力的作用效果命名的,不是一种特殊的性质力。
向心力可以是某一个性质力,也可以是某一个性质力的分力或某几个性质力的合力。
做匀速圆周运动的物体向心力是所受外力的合力做非匀速圆周运动的物体,其向心力为沿半径方向的外力的合力,而不是物体所受合外力。
(2)向心力大小:根据牛顿第二定律和向心加速度公式可知,向心力大小为:22224T r m r m r v m F πω=== 其中r 为圆运动半径。
高二物理《圆周运动》知识点总结
高二物理《圆周运动》知识点总结
一、匀速圆周运动、角速度、线速度、向心加速度
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.描述匀速圆周运动的物理量
3.模型处理
(1)竖直面内圆周运动两类模型
一是无支撑(如球与绳连接、沿内轨道运动的过山车等),称为“绳(环)约束模型”,二是有支撑(如球与杆连接、在弯管内的运动等),称为“杆(管)约束模型”.
(2)竖直平面内圆周运动的两种模型特点及求解方法
最高点无支撑最高点有支撑。
圆周运动知识点总结(20210122151845)
圆周运动知识点总结
1、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。
2、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
** 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: 3 、向心力: 或者,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。
4、向心加速度: ,或或描述线速度变化快慢,方向与
向心力的方向相同,
5,注意的结论:
(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。
(3) 做匀速圆周运动的物体受到的合外力就是向心力。
6、离心运动:做匀速圆周运动的物体,在所受的合力突然消失或者不足以提供圆周运动所需的向心力的情况下,就做逐渐远离圆心的运动。
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描述圆周运动的物理量匀速圆周运动
学习目标
(1)理解并记住描述圆周运动的物理量。
(2)学会解匀速圆周运动的运动学问题。
知识整合
1.描述圆周运动的物理量
(1)线速度:是描述质点绕圆周的物理量,某点线速度的方向即为该点方向,其大小的定义式为 .
(2)角速度:是描述质点绕圆心的物理量,其定义式为ω=,国际单位为.
(3)周期和频率:周期和频率都是描述圆周的物理量,用周期和频率计算线速度的公式为,用周期和频率计算角速度的公式为 .
2.描述匀速圆周运动的物理量之间的关系
共轴转动的物体上各点的_________相同,不打滑的皮带传动的两轮边缘上各点_____大小相等.
即:(1)同轴转动的轮子或同一轮子上的各点的_____速度大小相等.
(2)皮带传动的两轮,皮带不打滑时,皮带接触处的_____速度大小相等.
(3)齿轮的齿数与半径成正比即周长=齿数×齿间距
3.线速度、角速度大小的比较
在分析传动装置的各物理量时.要抓住不等量和相等量的关系.同轴的各点角速度ω和n相等,而线速度v=ωr 与半径r成正比.在不考虑皮带打滑的情况下.传动皮带与皮带连接的两轮边缘的各点线速度大小相等,而角速度ω
=v/r与半径r成反比.
【例1】如图所示的传动装置中,B、C两轮固定在一起绕同一轴转动,A、B两轮用皮带传动,三轮半径关系是rA=rC=2rB.若皮带不打滑,求A、B、C轮边缘的a、b、c三点的角速度之比、线速度之比和向心加速度之比.
【例2】如图所示,直径为d的纸质圆筒,以角速度ω绕轴O高速运动,有一颗子弹沿直径穿
过圆筒,若子弹穿过圆筒时间小于半个周期,在筒上先、后留下a、b两个弹孔,已知ao、bo
间夹角为φ弧度,则子弹速度为
4.圆周运动与其它运动的结合
圆周运动和其他运动相结合,要注意寻找这两种运动的结合点:如位移关系、速度关系、时间关系等.还要注意圆周运动的特点:如具有一定的周期性等.
【例3】如图所示,M,N是两个共轴圆筒的横截面,外筒半径为R,内筒半径比R小很多,可以忽略不计。
简的两端是封闭的,两筒之间抽成真空,两筒以相同角速度。
转其中心轴线(图中垂直于纸面)作匀速转
动,设从M筒内部可以通过窄缝S(与M筒的轴线平行)不断地向外射出两种不同速率v1和v2
的微粒,从S处射出时初速度方向都是沿筒的半径方向,微粒到达N筒后就附着在N筒上,如
果R、v1和v2都不变,而ω取某一合适的值,则()
A.有可能使微粒落在N筒上的位置都在c处一条与S缝平行的窄条上
B.有可能使微粒落在N筒上的位置都在某一处如b处一条与S缝平行的窄条上
C.有可能使微粒落在N筒上的位置分别在某两处如b处和C处与S缝平行的窄条上
D.只要时间足够长,N筒上将到处落有微粒
【例4】如图所示为一实验小车中利用光脉冲测量车速和行程的装置的示意图,A为光源,B为电接收器,A、B均固定在车身上,C为小车的车轮,D为与C同轴相连的齿轮.车轮转动时,A发出的光束通过旋转齿轮上齿的间隙后变成脉冲光信号,被B接收并转换成电信号,由电子电路记录和显示.若实验显示单位时间内的脉冲数为n,累计脉冲数为N, 则要测出小车的速度和行程还必须测量的物理量或数据是;车速度的表达式为v= ;行程的表达式为s=
【例5】若近似认为月球绕地公转与地球绕日公转的轨道在同一平面内,且均为正圆,
又知这两种转动同向,如图所示,月相变化的周期为29.5 天(图示是相继两次满月时,
月、地、日相对位置的示意图)。
求:月球绕地球转一周所用的时间T = 天
(因月球总是一面朝向地球,故T恰是月球自转周期)。
(提示:可借鉴恒星日、太阳日
的解释方法)。
【例6】如图所示,半径为R的圆板做匀速转动,当半径OB转到某一方向时,在圆板中心正上方高h处,以平行于OB方向水平抛出一小球。
要使小球与圆板只碰撞一次,且落点为B,求小球水平抛出时的速度v0及圆板转动的角速度ω分别是多少?
课后练习:
1.在地球上,赤道附近的物体A 和北京附近的物体B ,随地球的自转而做匀速圆周运动.可以判断( ) A .物体A 与物体B 的向心力都指向地心
B .物体A 的线速度的大小小于物体B 的线速度的大小
C .物体A 的角速度的大小大于物体B 的角速度的大小
D .物体A 的向心加速度的大小大于物体B 的向心加速度的大小
2.某型石英表中的分针与时针可视为做匀速转动,分针的长度是时针长度的1.5倍,则下列说法中正确的是( ) A .分针的角速度与时针的角速度相等 B .分针的角速度是时针的角速度的60倍
C .分针端点的线速度是时针端点的线速度的18倍
D .分针端点的向心加速度是时针端点的向心加速度的1.5倍
3.一种玩具的结构如图所示,竖直放置的光滑铁圆环的半径为R=20 cm ,环上有一个穿孔的小球m ,仅能沿环做无摩擦滑动,如果圆环绕着通过环心的竖直轴O 1O 2以10 rad /s 的角速度旋转,(g 取10m /s 2
)则小球相对环静止时与环心O 的连线与O 1O 2的夹角θ可能是 ( )
A .30°
B .45°
C .60°
D .75
4.图示为某一皮带传动装置。
主动轮的半径为r 1,从动轮的半径为r 2。
已知主动轮做顺时针转动,转速为n ,转动过程中皮带不打滑。
下列说法正确的是( ) A.从动轮做顺时针转动 B.从动轮做逆时针转动 C.从动轮的转速为
2
1
r r n
D.从动轮的转速为
1
2r r n
5. 如图所示,甲、乙、丙三个轮子依靠摩擦传动,相互之间不打滑,其半径分别为r 1、r 2、r 3.若甲轮的角速度为,
则丙轮的角速度为( )
A .
B .
C .
D .
6、如右图所示是磁带录音机的磁带盒的示意图,A 、B 为缠绕磁带的两个轮子,其半径均为r ,在放音结束时,磁带全部绕到了B 轮上,磁带的外缘半径为R ,且R =3r .现在进行倒带,使磁带绕到A 轮上.倒带时A 轮是主动轮,其角速度是恒定的.B 轮是从动轮.经测定,磁带全部绕到A 轮上需要的时间为t ,则从开始倒带到A 、B 两轮的角速度相等所需要的时间是( )
A .等于t 2
B .大于t
2
C .小于t
2
D .此时间无法确定 7.一水平放置的圆盘绕竖直固定轴转动,在圆盘上沿半径开有一条宽度为2mm 的均匀狭缝.将激光器与传感器上下对准,使二者间连线与转轴平行,分别置于圆盘的
M
N
r 1
r 2
1 2 3 4 5 6 姓名
上下两侧,且可以同步地沿圆盘半径方向匀速移动,激光器连续向下发射激光束.在圆盘转动过程中,当狭缝经过激光器与传感器之间时,传感器接收到一个激光信号,并将其输入计算机,经处理后画出相应图线.图(a)为该装置示意图,图(b)为所接收的光信号随时间变化的图线,横坐标表示时间,纵坐标表示接收到的激光信号强度,图中Δt1 =1.0×10-3s,Δt2 =0.8×10-3s.
(1)利用图(b)中的数据求1s时圆盘转动的角速度;
(2)说明激光器和传感器沿半径移动的方向;
(3)求图(b)中第三个激光信号的宽度Δt3.
8.如图所示,一个水平放置的圆桶绕轴OO′匀速转动,转动角速度ω=2.5π rad/s,桶壁上P处有一圆孔,桶壁很薄,桶的半径R=2 m.当圆孔运动到桶的上方时,在圆孔的正上方h=3.2 m处有一个小球由静止开始下落,已知圆孔的半径略大于小球的半径.试通过计算判断小球是否和圆桶碰撞.(不考虑空气阻力,g=10 m/s2)
9.如图所示,在圆柱形房屋天花板中心O点悬挂一根长为L的细绳,绳的下端挂一个质量为m的小球,已知绳能承受
7落到墙脚的最大拉力为2mg,小球在水平面内做圆周运动,当速度逐渐增大到绳断裂后,小球恰好以速度v2=gL
边.求(1)绳断裂瞬间的速度v1;(2)圆柱形房屋的高度H和半径.。