高一物理讲义《圆周运动的规律》.docVIP

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|初一·数学·基础-提高-精英·学生版|第1讲第页

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圆周运动

圆周运动的规律

知识讲解

知识讲解

知识点1描述圆周运动的物理量

线速度

若在时间内，做匀速圆周运动的质点通过的弧长是，则用比值来描述匀速圆周运动的快慢，这个比值称为匀速圆周运动的线速度．公式：，单位：米/秒．线速度是物体做匀速圆周运动的瞬时速度．线速度是矢量，它既有大小，也有方向．线速度的大小，．方向：质点在圆周某点的线速度方向沿圆周上该点的切线方向．物理意义：描述质点沿圆周运动的快慢．

角速度

物体在时间内由A运动到B，半径OA在这段时间内转过的角度为，则与的比值描述了物体绕圆心转动的快慢，这个比值叫做角速度．角速度用ω表示：，角速度单位为弧度每秒．符号：rad/s．角速度的物理意义：描述质点转过圆心角的快慢．角速度也是矢量，不过中学物理不讨论角速度方向问题．

周期

做匀速圆周运动的物体运动一周所用的时间叫做周期．用符号T表示，周期的单位和时间单位一样．

频率

表示一秒内转过的圈数，周期的倒数叫做频率用符号f表示；f=1/T．频率越高表明物体运转得越快！

转数

匀速圆周运动的物体单位时间转过的圈数，叫转速常用符号n表示，单位r/s，以及r/min，转速n越大表明物体运动得越快！

知识点2：线速度、角速度和周期的关系

设某一物体沿半径为r的圆周做匀速圆周运动，用v表示线速度，用ω表示角速度，T表示周期，则：v与T的关系：，ω与T的关系:，v与ω的关系：

知识点3：匀速圆周运动

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．尽管做匀速圆周运动的物体在各个时刻的线速度大小相等，但线速度的方向是不断变化着的．匀速圆周运动是一种变速曲线运动，“匀速”是指线速度的大小不变，即“匀速率”．匀速圆周运动是角速度不变的运动！匀速圆周运动是周期不变的运动！

知识点4：常见传动从动装置

主动轮通过皮带、链条、齿轮等带动从动轮的过程中，皮带（链条）上各点以及两轮边缘上各点的线速度大小相等．同一轮上各点的角速度相同．

例题精讲

例题精讲

匀速圆周运动是（）

A．匀速率运动B．匀变速运动C．匀加速运动D．变加速运动

一个质点做匀速圆周运动，已知该质点的角速度为ω，半径为r，则它运动的线速度为（）

A．ω2rB．ωrC．ω/rD．ωr2

做匀速圆周运动的质点是处于（）

A．平衡状态B．不平衡状态

C．速度不变的状态D．加速度不变的状态

一物体以一定的半径做匀速圆周运动，它的线速度为v，角速度为ω，经过一段短暂的时间后，

物体通过的弧长为S，半径转过的角度为φ，则下列关于S的表达式中正确的是（）

A．B． C． D．

如图所示，a、b是地球表面不同纬度上的两个点，如果把地球看作是一个球体，且a、b两点随地球的自转看作是做匀速圆周运动，则这两个点具有相同的：（）

A．线速度 B．角速度

C．周期 D．运动半径

A

A

B

O

O′

ω

θ

如图所示，一个环绕中心线OO′以角速度ω转动，则：（）

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vA∶vB=∶2

D．以上答案都不对

知识讲解

知识讲解

知识点1：向心加速度

在向心力作用下物体产生的加速度叫做向心加速度．向心加速度的方向：总是沿半径指向圆心，每时每刻在不断地变化．向心加速度大小：．向心加速度的方向与速度方向垂直．向心加速度是描述速度方向变化快慢的物理量．

知识点2：向心力

向心力：做匀速圆周运动的物体受到的合外力总是指向圆心，这个力叫做向心力．向心力的方向：总是沿半径指向圆心，方向时刻在改变．因此向心力是变力．向心力的大小：

向心力的作用效果：只改变速度的方向，不改变速度的大小．向心力的来源：可以由重力、弹力、摩擦力等提供．总之是物体所受的合外力提供了物体做匀速圆周运动所需的向心力．

知识点3：几种典型匀速圆周运动的向心力来源

圆锥摆：向心力由拉力F和重力G的合力提供．

物体相对转盘静止，随盘做匀速圆周运动：木块做圆周运动所需向心力，由圆盘对木块的静摩擦力f提供．

卫星绕地球运动：向心力由万有引力提供．

轻绳栓一小球，在光滑水平面做匀速圆周运动．

滚筒洗衣机中物体跟着滚筒匀速转动．

例题精讲

例题精讲

对于做匀速圆周运动的物体，下列说法中正确的是：（）

A．在任何时刻，物体所受的合力一定为零

B．质点运动的方向一定不