匀速圆周运动知识点总结.docx

匀速圆周运动 观点：质点做沿着圆周运动，如果在相等时间内经过的弧长相等，这种运动叫匀速圆周运动。 知识简析一、描绘圆周运动的物理量 1．线速度：做匀速圆周运动的物体所经过的弧长与所用的时间的比值。 1）物理意义：描绘质点沿切线方向运动的快慢． 2）方向：某点线速度方向沿圆弧该点切线方向． 3）大小：V=S/t 说明:线速度是物体做圆周运动的即时速度，其方向时刻改变，所以匀速圆周运动是变速运动。 2．角速度：做匀速圆周运动的物体，连结物体与圆心的半径转过的圆心角与所用的时间的比值。 （l）物理意义：描绘质点绕圆心转动的快慢． （2）大小：ω＝φ/t单位：（rad／s） 3．周期T，频次f：做圆周运动物体一周所用的时间叫周期．周期的广范含义： 做圆周运动的物体单位时间内沿圆周绕圆心转过的圈数，叫做频次，也叫转速 4．转速：单位时间内绕圆心转过的圈数。r/min 5．V、ω、T、f的关系 ＝1/f，ω＝2π/T=v/r=2πf，v＝2πr/T＝2πrf=ωr． T、f、ω三个量中任一个确定，其余两个也就确定了．但v还和半径r相关． 6．向心加快度 （1）物理意义：描绘线速度方向改变的快慢的物理量。 22222 （2）大小：a=v/r=ωr=4πfr=4πr/T=ωv， （3）方向：老是指向圆心，方向时刻在变化．无论a的大小是否变化，a都是个变加快度． （4）注意：a与r是成正比仍是反比，要看前提条件， 若ω相同，a与r成正比；若v相同，a与r成反比；假如r相同，a与ω2成正比，与v2也成正比． 7．向心力 1）作用：产生向心加快度，只改变线速度的方向，不改变速度的大小．因此，向心力对做圆周运动的物体不做功． （2）大小： 2 2 2 2 2 F＝ma＝mv/r＝mωr=m4 πfr=m4 πr/T =mωv （3）方向：老是沿半径指向圆心，时刻在变化．即向心力是个变力． 说明:向心力是按效果命名的力，不是某种性质的力，因此，向心力能够由某一个力提供，也能够由几个 力的协力提供，要根据物体受力的实际情况判断． v2 m 2 R=m 2 R=mωv F心=ma心=m m42n R 二、匀速圆周运动 1．特点：线速度的大小恒定，角速度、周期和频次都是恒定不变的，向心加快度和向心力的大小也都是 恒定不变的． 2．性质：是速度大小不变而速度方向时刻在变的变速曲线运动，并且是加快度大小不变、方向时刻变化 的变加快曲线运动． 3．加快度和向心力：由于匀速圆周运动仅是速度方向变化而速度大小不变，故仅存在向心加快度，因此 向心力就是做匀速圆周运动的物体所受外力的协力． 4．质点做匀速圆周运动的条件：合外力大小不变，方向始终与速度方向垂直且指向圆心． 三、变速圆周运动（非匀速圆周运动）典型是：竖直平面的圆周运动。 变速圆周运动的物体，不单线速度大小、方向时刻在改变，而且加快度的大小、方向也时刻在改变，是变 加快曲线运动（注：匀速圆周运动也是变加快运动）． 变速圆周运动的协力一般不指向圆心，变速圆周运动所受的合外力产生两个效果． 1．半径方向的分力：产生向心加快度而改变速度方向．法向加快度。 2．切线方向的分力：产生切线方向加快度而改变速度大小．切向加快度 法向分力：产生向心加快度，改变方向快慢的物理量。 故利用公式求圆周上某一点的向心力和向心加快度的大小，必须用该点的刹时速度值． 四、圆周运动解题思路 1．灵活、正确地运用公式 ΣFn＝man=mv2/r＝mω2r＝m4π2r/T2＝m4π2fr； 2．正确地剖析物体的受力情况，找出向心力． 五、有辐条的圆周转动产生的顺转反现象：怎样解释 每1/30秒更一帧，车上有8根对称辐条，若在1/30秒内，每根辐条恰巧转过角度为 （45、360、365、355）观众感觉车轮是怎样转的。（45度时不动；360时不动、355度倒转）。 规律方法1.线速度、角速度、向心加快度大小的比较 在剖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．传动皮带与皮带连结的两 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】对如下图的皮带传动装置，下列说法中正确的选项是 A轮带动B轮沿逆时针方向旋转．(B)B轮带动A轮沿逆时针方向旋转． C轮带动D轮沿顺时针方向旋转．(D)D轮带动C轮沿顺时针方向旋转． 【例3】如下图，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 2．向心力的认识和根源 1）向心力不是和重力、弹力、摩擦力相并列的一种种类的力，是根据力的效果命名的．在剖析做圆周运动的