高一物理必修2圆周运动知识点归纳

高一物理必修2圆周运动知识点归纳

一、考点理解

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)。

③向心力可以是某几个力的合力，也可以是某个力的分力。例如，用细绳拴着质量为m的物体，在竖直平面内做圆周运动到最低点时，其向心力由绳的拉力和重力(F向=T拉-mg)两个力的合力充当。而在

圆锥摆运动中，小球做匀速圆周运动的向心力则是由重力的分力(F

向=mg*tanθ)，其中θ为摆线与竖直轴的夹角)充当，因此决不能

在受力分析时沿圆心方向多加一个向心力。

④物体做匀速圆周运动所需向心力大小可以表示为：

F=ma=mv^2/r=mrω^2=mr*4π^2/(T^2)

2、描述圆周运动的物理量

(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。描述了物体沿圆弧运动的快慢程度。

(2)角速度：ω=θ/t(θ是物体在时间t内绕圆心转过的角度)，描述了物体绕圆心转动的快慢程度。

(3)周期与频率：T=2πr/v=2π/ω=1/f(沿圆周运动一周所用的

时间叫周期，每秒钟完成圆周运动的转数叫频率)。

(4)向心加速度：描述线速度方向变化快慢的物理量。大小：a

向心=v^2/r=rω^2=r*4π^2/(T^2)。方向：总是指向圆心，方向时

刻在变化，是一个变加速度。

说明：当ω为常数时，a向心与r成正比;当v为常数时，a向

心与r成反比。因此，若无特殊条件说明，不能说a向心一定与r

成正比还是反比。

3、匀速圆周运动的运动学特征

匀速圆周运动的线速度大小不变但方向不断变化;周期不变;频率不变;角速度不变;向心加速度大小不变但方向不断变化。

二、方法讲解

1、匀速圆周运动的分析方法

对于匀速圆周运动的问题，一般可按如下步骤进行分析：

(1)确定做匀速圆周运动的物体作为研究对象。

(3)分析受力情况，对物体实际受力情况作出正确的分析，画出

受力图，确定指向圆心的合外力F(即提供的向心力)。

(4)代入公式F=mv^2/r，求解结果。

2、匀速圆周运动中向心力的特点

由于匀速圆周运动仅是速度方向发生变化而速度大小不变，故只存在向心加速度，物体受的外力的合力就是向心力，可见，合外力

大小不变，方向始终与速度方向垂直指向圆心，是物体做匀速圆周运动的条件。

在求解匀速圆周运动的问题时，关键是对物体进行受力分析，看是哪一个力或哪几个力的合力来提供向心力。

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。

第五章曲线运动

1.曲线运动

2.平抛运动

3.实验：研究平抛运动

4.圆周运动

5.向心加速度

6.向心力

7.生活中的圆周运动

第六章万有引力与航天

1.行星的运动

2.太阳与行星间的引力

3.万有引力定律