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匀速圆周运动知识点复习

（一）匀速圆周运动定义：任意相等时间内通过的弧长都相等的圆周运动—理想化模型。

（二）特征物理量：为了描述匀速圆周运动的快慢引入的物理量

1.线速度（矢量）：（1）vs/t（比值法定义）单位—m/s

（2）方向：圆周轨迹的切线方向

/t

2.角速度（矢量）：（1）（比值法定义）单位—rad/s

（2）方向：右手螺旋定则

3.周期T(s)

转速n(r/s或r/min)：当单位时间取秒时，转速n与频率f在数值上相等

关系：T=1/n

4．关系：

2v

2n

tTR

s2R

2RnR

v

tT

判断：根据vR，v与R成正比（F）

（三）匀速圆周运动的条件

引入：物体做曲线运动的条件：切向力改变速度大小，法向力改变速度方向。

1．条件：（1）初速度v0；

（2）Fv,FFmR2mv2mvm42Rm42n2R

合合向

RT2

2.说明：

（1）向心力：效果力——只改变速度方向，不改变速度大小，由实际受的性质力提供。

变力——方向始终指向圆心

（2）向心力产生的加速度叫做向心加速度，方向指向圆心；向心加速度描述速度方向变化

的快慢

av,aaR2v2v42R42n2R

合合向

RT2

（3）DIS实验探究向心力与哪些因素有关，什么关系。

【实验前】猜测向心力与哪些因素有关？质量m、轨道半径r、角速度即FF(m,r,)

——控制变量法

【实验仪器】小球三个（质量不等，作为研究对象），DIS向心力实验器（力传感器——测

向心力、光电门传感器——测角速度）

【实验过程】1.控制小球质量m、圆周运动的半径r不变，研究向心力F与转动角速度之

间点的关系；作出F-抛物线后再作F2直线，结论F

2

2.控制小球质量m、转动角速度不变，研究向心力F与转动半径r的关系；结论Fr；

3.控制轨道半径r、转动角速度不变，研究向心力F与小球质量m的关系：结论Fm；

4.得到结论：Fmr2

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例：图（a）是“DIS向心力实验器”，当质量为m的物体随

旋转臂一起做半径为r的圆周运动时，受到的向心力可通过牵引杆

挡光杆

牵引杆由力传感器测得，旋转臂另一端的挡光杆每经过光电

门一次，通过力传感器和光电门就同时获得一组向心力F和

物体