曲线运动知识点

曲线运动知识点

四、圆周运动

1、基本物理量的描述

2,r,vT?线速度大小:v=?L/?t 单位m/s 匀速圆周运动:

2,,,T?角速度大小:ω=?θ/?t 单位rad/s 匀速圆周运动: ?周期T: 物体运动一周需要的时间。单位:s。

1f,T?频率f: 物体1秒钟的时间内沿圆周绕圆心绕过的圈数。单位:Hz ?转速n:物体1分钟的时间内沿圆周绕圆心绕过的圈数。单位:r/s或r/min fn,radrads/rs/rs/说明:弧度;角速度;转速，当转速为时， 3、向心加速度

(1)定义:做匀速圆周运动的物体，加速度指向圆心。

(2)物理意义:线速度方向改变的快慢。

(3)方向:沿半径方向，指向圆心。

22v4,2,,,arr,2rT4)大小:( (5)性质:匀速圆周运动是一个加速度大小不变、方向时刻变化的变加速曲线运动。

4、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。

22v4,2,,Fmrmr=m,向2rT(2) 大小:(3)方向:指向圆心。

特点:是效果力，不是性质力。五、生活中实际问题

1、火车弯道转弯问题

(1)受力分析:当外轨比内轨高时，铁轨对火车的支持力不再是竖直向上，和重力的合力可以提供向心力，可以减轻轨和轮缘的挤压。最佳情况是向心力恰好由支持力和重力的合力提供，铁轨的内、外轨均不受到侧向挤压的力。如图所示火车受

到的支持力和重力的合力的水平指向圆心，成为使火车拐弯的向心力，(2)向心力为:

Rghhv,Fmgmg=tan,,0向LL 火车转弯时的规定速度为: (3)讨论:当火车实际速度为v时，可有三种可能:

vv,vv,00时，外轨向内挤压轮缘，提供侧压力。时，内外轨均无侧压力，车vv,0轮挤压磨损最小。，内轨向外挤压轮缘，提供侧压力。

2、拱形桥

2vmgNm,,R(1)汽车过拱桥时，牛二定律:

mg 结论: A(汽车对桥面的压力小于汽车的重力，属于失重状态。

B(汽车行驶的速度越大，汽车对桥面的压力越小。当速度不断增大的时候，压力

vgR,会不断减小，当达到某一速度时，汽车对桥面完全没有压力，汽车“飘离”桥面。汽车以大于或等于临界的速度驶过拱形桥的最高点时，汽车与桥面的相互作用力为零，汽车只受重力，又具有水平方向的速度的，因此过最高点后汽车将做平抛运动。

2vmgNm，,R(2)汽车过凹桥时，牛二定律:

结论:

A.汽车对桥面的压力大于汽车的重力，属于超重状态。

B.汽车行驶的速度越大，汽车对桥面的压力越大。当速度不断增大的时候，压力会不断增大。 3、航天器中的失重现象

航天器中的人和物随航天器一起做圆周运动，其向心力也是由重力提供的，此时重力完全用来提供向心力，不对其他物体产生压力，即里面的人和物出于完全失重状态。 4、离心运动

(1)定义:做匀速圆周运动的物体，在所受合力突然消失或者不足以提供圆周运动所需的向心力情况下，就做逐渐远离圆心的运动，这种运动叫做离心运动。

(2)本质:离心现象是物体惯性的表现。(3)应用:洗衣

机甩干桶，火车脱轨，棉花

糖制作。(4)

FF,提供需要离心;

FF,提供需要向心。

5、临界问题

1(如图所示细绳系着的小球或在圆轨道内侧运动的小球，当它们通过最高点时: vgR,(1)时，物体没有达到轨道最高点便发生斜抛，离开了轨道。

2vmgm,vgR,R (2) 时，，物体恰好通过轨道最高点，绳或轨道与物体间无作用力。

2vmgNm，,vgR,vN,,R(3) 时，，，绳或轨道对物体产生向下的作用力。 2(在

轻杆或管的约束下的圆周运动:杆和管对物体能产生拉力，也能产生支持力。当物

体通过最高点时:

Nmg,v,0(1)当时，，杆中表现为支持力。(物体到达最高点的速度为0。) 2vmgNm,,0,,vgRvN,,R(2)当时，，，杆或轨道产生对物体向上的支持力。2vmgm,vgR,R(3)当时，，N,0，杆或轨道对物体无作用力。

2vmgNm，,vgR,vN,,R(4)当时，，，杆或轨道对物体产生向下的作用力