(完整版)圆周运动和向心加速度知识点总结,推荐文档
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描述圆周运动的物理量及相互关系圆周运动1、定义:物体运动轨迹为圆称物体做圆周运动。
2、描述匀速圆周运动的物理量 (1)轨道半径(r )(2)线速度(v ): 定义式:t sv =矢量:质点做匀速圆周运动某点线速度的方向就在圆周该点切线方向上。
(3)角速度(ω,又称为圆频率):Ttπϕω2==(φ是t 时间内半径转过的圆心角) 单位:弧度每秒(rad/s )(4)周期(T ):做匀速圆周运动的物体运动一周所用的时间叫做周期。
(5)频率(f ,或转速n ):物体在单位时间内完成的圆周运动的次数。
各物理量之间的关系:r t r v f T t rf Tr t s v ωθππθωππ==⇒⎪⎪⎭⎪⎪⎬⎫======2222 注意:计算时,均采用国际单位制,角度的单位采用弧度制。
(6)向心加速度r r v a n 22ω==(还有其它的表示形式,如:()r f r T v a n 2222ππω=⎪⎭⎫ ⎝⎛==)方向:其方向时刻改变且时刻指向圆心。
对于一般的非匀速圆周运动,公式仍然适用,为物体的加速度的法向加速度分量,r 为曲率半径;物体的另一加速度分量为切向加速度τa ,表征速度大小改变的快慢(对匀速圆周运动而言,τa =0) (7)向心力匀速圆周运动的物体受到的合外力常常称为向心力,向心力的来源可以是任何性质的力,常见的提供向心力的典型力有万有引力、洛仑兹力等。
对于一般的非匀速圆周运动,物体受到的合力的法向分力n F 提供向心加速度(下式仍然适用),切向分力τF 提供切向加速度。
向心力的大小为:r m rv m ma F n n 22ω===(还有其它的表示形式,如:()r f m r T m mv F n 2222ππω=⎪⎭⎫ ⎝⎛==);向心力的方向时刻改变且时刻指向圆心。
实际上,向心力公式是牛顿第二定律在匀速圆周运动中的具体表现形式。
3.分类:⑴匀速圆周运动(1)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。
△ tR vy = v sin a • t - 第一章 质点运动学和牛顿运动定律1.1 平均速度 v = △r△rdr1.22 轨迹方程 y=xtga —1.23 向心加速度 a= v 2gx 22v 2cos 2 a1.2 瞬时速度 v=l △i t m →0△t = dt △r = lim = ds1.24 圆周运动加速度等于切向加速度与法向加速度矢量 1.3 速度 v= lim △t →0△t △t →0dt和 a=a t +a n△v 1.6 平均加速度 a =△t1.7 瞬时加速度(加速度)a=lim△v = dv△t →0△t dtdv d 2r1.8 瞬时加速度 a=dt =dt 21.25 加速度数值 a= 1.26 法向加速度和匀速圆周运动的向心加速度相同 a n =v 2 Rdv1.11 匀速直线运动质点坐标 x=x 0+vt 1.27 切向加速度只改变速度的大小 a t =dt1.28 v =ds= R d Φ = R ω 1.12 变速运动速度 v=v 0+atdt dt1.29 角速度 ω= d φ11.13 变速运动质点坐标 x=x 0+v 0t+ 2at 21.14 速度随坐标变化公式:v 2-v 02=2a(x-x 0) 1.15 自由落体运动 1.16 竖直上抛运动dt1.30 角加速度 α= d ω = d 2φdt dt 21.31 角加速度 a 与线加速度 a n 、a t 间的关系v 2 (R ω)2⎧⎪ v = gt ⎧⎪ v = v 0 - gt a n = R = R = R ω2 a t =y = 1 at 2 y = v t - 1 gt 2 dv d ω ⎪⎨ v 2=22gy ⎩⎧1.17 抛体运动速度分量⎨ ⎨⎪v 2 = 0v 2 -22gy dt = R dt = R α⎪ 0v x = v 0 cos a⎩ y = v 0 sin a - gt牛顿第一定律:任何物体都保持静止或匀速直线运 ⎧ x = v 0 cos a • t动状态,除非它受到作用力而被迫改变这种状态。
一. 教学内容:第一节匀速圆周运动第二节向心力、向心加速度细解知识点:一、匀速圆周运动1. 匀速圆周运动:相等的时间内通过的圆弧长度都相等的圆周运动。
2. 描述圆周运动的物理量:(1)线速度的定义:线速度的大小(即线速率)为做圆周运动的物体通过的弧长跟所用时间的比值,物体在圆弧上各个点处线速度的方向为圆弧上该点的切线方向。
(2)讨论:a:分析:物体在做匀速圆周运动时,运动的时间t增大几倍,通过的弧长也增大几倍,所以对于某一匀速圆周运动而言,s与t的比值越大,物体运动得越快。
b:线速度1)线速度是物体做匀速圆周运动的瞬时速度。
2)线速度是矢量,它既有大小,也有方向。
3)线速度的大小。
4)线速度的方向在圆周各点的切线方向上。
结论:匀速圆周运动是一种非匀速运动,因为线速度的方向在时刻改变。
(3)角速度ω的定义:做圆周运动的物体与圆心的连线(即半径)转过的圆心角角度跟所用时间的比值。
(4)讨论:1)角速度是表示角度改变快慢的物理量2)角速度计算公式为:ω=φ/t3)角速度的单位是 rad/s4)对某一确定的匀速圆周运动而言,角速度是恒定的(5)周期、频率和转速1)周期T:沿圆周运动一周所用的时间。
2)频率f:单位时间内运动重复的次数。
3)转速:单位时间内转动的圈数。
(6)几个物理量间的关系1)当v一定时,与r成反比2)当一定时,v与r成正比3)当r一定时,v与成正比二、向心力向心加速度1. 向心力概念的建立引例:在光滑水平桌面上,做演示实验一个小球,拴住绳的一端,绳的另一端固定于桌上,原来细绳处于松驰状态,现在用手轻击小球,使小球做匀速圆周运动。
试讨论:绳绷紧后,小球为何做匀速圆周运动?小球此时受到哪些力的作用?合外力是哪个力?这个力的方向有什么特点?这个力起什么作用?结论:a:做匀速圆周运动的物体受到一个指向圆心的合力的作用,这个力叫向心力。
b:向心力指向圆心,方向不断变化。
c:向心力的作用效果?D?D只改变运动物体的速度方向,不改变速度大小。
【知识点】高中物理圆周运动及向心力知识点总结一、匀速圆周运动1.定义:物体的运动轨迹是圆的运动叫做圆周运动,物体运动的线速度大小不变的圆周运动即为匀速圆周运动。
2.特点:①轨迹是圆;②线速度、加速度均大小不变,方向不断改变,故属于加速度改变的变速曲线运动,匀速圆周运动的角速度恒定;③匀速圆周运动发生条件是质点受到大小不变、方向始终与速度方向垂直的合外力;④匀速圆周运动的运动状态周而复始地出现,匀速圆周运动具有周期性。
3.描述圆周运动的物理量:(1)线速度v是描述质点沿圆周运动快慢的物理量,是矢量;其方向沿轨迹切线,国际单位制中单位符号是m/s,匀速圆周运动中,v的大小不变,方向却一直在变;(2)角速度ω是描述质点绕圆心转动快慢的物理量,是矢量;国际单位符号是rad/s;(3)周期T是质点沿圆周运动一周所用时间,在国际单位制中单位符号是s;(4)频率f是质点在单位时间内完成一个完整圆周运动的次数,在国际单位制中单位符号是Hz;(5)转速n是质点在单位时间内转过的圈数,单位符号为r/s,以及r/min.4.各运动参量之间的转换关系:模型一:共轴传动模型二:皮带传动模型三:齿轮传动二、向心加速度1.定义:任何做匀速圆周运动的物体的加速度都指向圆心,这个加速度叫向心加速度。
注:并不是任何情况下,向心加速度的方向都是指向圆心。
当物体做变速圆周运动时,向心加速度的一个分加速度指向圆心。
2.方向:在匀速圆周运动中,始终指向圆心,始终与线速度的方向垂直。
向心加速度只改变线速度的方向而非大小。
3.意义:描述圆周运动速度方向方向改变快慢的物理量。
4.公式:5.两个函数图像:三、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。
2.方向:总是指向圆心。
3.公式:4.注意:①向心力的方向总是指向圆心,它的方向时刻在变化,虽然它的大小不变,但是向心力也是变力。
②在受力分析时,只分析性质力,而不分析效果力,因此在受力分析是,不要加上向心力。
圆周运动和向心加速度【要点梳理】要点一、圆周运动的线速度 要点诠释:1、线速度的定义:圆周运动中,物体通过的弧长与所用时间的比值,称为圆周运动的线速度。
公式:tlv ∆∆=(比值越大,说明线速度越大) 方向:沿着圆周上各点的切线方向 单位:m/s 2、 说明1)线速度是指物体做圆周运动时的瞬时速度。
2)线速度的方向就是圆周上某点的切线方向线速度的大小是tl∆∆的比值。
所以v 是矢量。
3)匀速圆周运动是一个线速度大小不变的圆周运动。
4)线速度的定义式tlv ∆∆=,无论是对于变速圆周运动还是匀速圆周运动都成立,在变速圆周运动中,只要t ∆取得足够小,公式计算的结果就是瞬时线速度注:匀速圆周运动中的“匀速”二字的含义:仅指速率不变,但速度的方向(曲线上某点的切线方向)时刻在变化。
【典型例题】类型一、描述匀速圆周运动的各个物理量例1、一个直径为1.4m 的圆盘以中心为轴匀速转动,转速为2转/秒,求圆盘边缘一点的线速度、角速度、周期和向心加速度。
例2、 (2015 海南会考模拟)如图所示,钟表的秒针、分针、时针转动周期、角速度都不同,下列说法中正确的是( )A .秒针的周期最大,角速度最大B .秒针的周期最小,角速度最大C .时针的周期最大,角速度最大D .时针的周期最小,角速度最大 【解析】时针的周期是12h ,分针的周期是1h ,秒针的周期是1min ,秒针的周期最小,根据2Tπω=可知秒针的角速度最大,故A 错误B 正确;时针的周期是12h ,分针的周期是1h ,秒针的周期是1min ,时针的周期最大,根据2Tπω=可知时针的角速度最小,故CD 错误。
【变式】电风扇叶片边缘一点的线速度为56.7m/s ,若它转动半径为18cm ,求电扇转动的角速度和周期。
【解析】根据线速度与角速度的关系r v ω=得)s (02.022)rad/s (315=====v rT T rv rv ππω所以又因为要点二、描写圆周运动的角速度 要点诠释:1、角速度的定义:圆周运动物体与圆心的连线扫过的角度θ∆与所用时间t ∆的比值叫做角速度。
高三物理圆周运动、向心加速度、向心力【本讲主要内容】圆周运动、向心加速度、向心力描述圆周运动的量间的关系,实际圆周运动问题中的向心力分析。
【知识掌握】 【知识点精析】1、匀速圆周运动的特点如果质点沿圆周运动,在相等的时间里通过的弧长相等,这种运动叫匀速圆周运动。
匀速圆周运动的轨迹为曲线,v 方向时刻在变,快慢程度不改变,是变速运动,做匀速圆周运动的物体状态是非平衡态,所受合外力不为零,是变加速运动(a 方向时刻在变)。
2、描述圆周运动的物理量(1)线速度:线速度大小又叫速率,用v 表示,tSv =,S 为弧长,t 为通过这段弧长的时间,速率越大则沿弧运动得越快。
线速度的方向为圆的切线方向。
线速度就是圆周运动的瞬时速度。
(2)角速度:连接质点和圆心的半径转过的角度ϕ,与所用时间的比叫角速度tϕω=。
ϕ的单位是弧度,时间t 单位是秒,ω的单位就是弧度/秒,用字母表示为s rad /,角速度的大小描述了做圆周运动绕圆心转动快慢程度。
角速度大则绕圆心转得快。
对一个不变形的物体转动中任何点转过的角度都相同,所以角速度都相同。
(3)周期:使圆周运动的物体运动一周的时间叫周期,用字母T 表示,单位为秒。
周期描述圆周运动重复的快慢,也反映了转动快慢。
周期越小,转动越快。
(4)频率:1秒内完成圆周运动的次数叫频率。
它是周期的倒数,单位是1/秒。
用符号f 表示,单位又叫赫兹(Hz ),f 越大,转动就越快。
(5)转速:工程技术中常用。
定义为每秒转过的圈数,数值与频率相同,单位也是1/秒。
(6)f T v 、、、ω的关系: T = 1/f = 2π/ω = 2π•r /v ω = 2π/T = 2π•f = v /r v = ω•r = 2π•r /T = 2π•f •r Tf n 1== 例1、地球自转的问题讨论1:比较在北京和在赤道两处物体随地球做自转的角速度。
地球表面上的物体随地球做匀速圆周运动的角速度都相同。
圆周运动问题是高考考查的热点,物体在竖直面内的圆周运动中临界条件的考查在高考中多有出现圆周运动的特点:物体所受外力在沿半径指向圆心的合力才是物体做圆周运动的向心力,因此利用矢量合成的方法分析物体的受力情况同样也是本单元的基本方法;只有物体所受的合外力的方向沿半径指向圆心,物体才做匀速圆周运动。
另外,由于在具体的圆周运动中,物体所受除重力以外的合外力总指向圆心,与物体的运动方向垂直,因此向心力对物体不做功,所以物体的机械能守恒。
(一)匀速圆周运动1. 定义:做圆周运动的质点,若在相等的时间内通过的圆弧长度相等,这种运动就叫做匀速圆周运动。
2. 运动学特征:v 大小不变,T 不变,ω不变,向a 大小不变;v 和向a 的方向时刻在变,匀速圆周运动是加速度不断改变的变速运动。
3. 动力学特征:合外力大小恒定,方向始终指向圆心。
(二)描述圆周运动的物理量 1. 线速度(1)物理意义:描述质点沿圆周运动的快慢。
(2)方向:质点在圆弧某点的线速度方向沿圆弧该点的切线方向。
(3)大小:(s 是t 时间内通过的弧长)。
2. 角速度 (1)物理意义:描述质点绕圆心转动的快慢。
(s /rad ),ϕ是连接质点(2)大小:和圆心的半径在t 时间内转过的角度。
3. 周期T ,频率f 做匀速圆周运动的物体运动一周所用的时间叫做周期。
做匀速圆周运动的物体单位时间内沿圆周绕圆心转过的圈数,叫做频率,也叫转速。
4. v 、ω、T 、f 的关系f 1T =f 2T 2π=π=ωω=π=r r T 2v5. 向心加速度(1)物理意义:描述线速度方向改变的快慢。
(2)大小:=a 0222222v r T 4r f 4r r v ω=π=π=ω=(3)方向:总是指向圆心(三)向心力向F1. 作用效果:产生向心加速度,不断改变质点的速度方向,维持质点做圆周运动,但不改变速度的大小。
2. 大小:rm r mv F 22ω==向3. 来源:向心力是按效果命名的力,可以由某个力提供,也可以由几个力的合力提供或由某个力的分力提供,如同步卫星的向心力由万有引力提供,圆锥摆摆球所受向心力由重力和绳上的拉力的合力提供4. 匀速圆周运动中向心力就是合外力,而在非匀速圆周运动中,向心力是合外力沿半径方向的一个分力,合外力的另一个分力沿切线方向,用来改变线速度的大小。
【下载后获高清完整版】高考高中物理必考:圆周运动-知识点+例题详解1.圆周运动的物理量⑴线速度:通过的弧长与所用时间的比值方向为圆周上该点的切线方向,线速度大小不变的圆周运动即为匀速圆周运动;⑵角速度:连接质点与圆心的半径转过的弧度与所用时间的比值方向用右手定则判断,四指表示运动方向,大拇指指向角速度的方向;对于圆周来讲,弧长与圆心角存在几何关系∆s=R·∆θ,所以有=·R;⑶周期T:完成一周运动所用的时间;⑷频率和转速:1s时间内完成的周数为频率,频率和转速的含义相同,显然有[例1]如图所示,一个圆台上底半径为,下底半径为,其母线AB长为L,侧放在水平地面上。
推动它之后,它自身以角速度ω旋转,整体绕O点做匀速圆周运动,若接触部分不打滑,求旋转半径OA及旋转一周所需的时间。
解析:由几何关系,可得解得OA=求出A点的线速度有设旋转一周所需的时间为T,则T==2.同心轮与皮带轮同心轮各轮的角速度ω相同,线速度与轮半径成正比;用皮带连接的两个轮的线速度相同,角速度ω与轮半径成反比。
3.向心加速度由于做圆周运动的物体其速度方向时刻沿圆周的切线,即速度方向时刻都在变化,所以一定存在加速度,而力是产生加速度的原因,因此做圆周运动的物体一定受到合外力的作用。
如图,运用相似三角形的知识,容易得到对上式进行变形,两边同除以∆t,可得当∆t 0时,上式可改写为,即为向心加速度的表达式方向指向圆心。
注:不要误认为向心加速度与成正比,与R成反比,实际上加速度只由受力决定,受力确定了,加速度也就确定了,在确定的前提下,才可以讨论与R的关系。
4.曲率圆的概念任意一段曲线都可以分成很多小段,每小段都可以看成圆弧的一部分,即把整条曲线用一系列不同半径的小圆弧代替,曲线上的A点的曲率圆定义为:通过A点和曲线上紧邻A点两侧的两点做一圆,在极限情况下,这个圆就叫做A点的曲率圆,其半径ρ叫作A点的曲率半径。
通过向心加速度的表达式,告诉了我们求曲率半径的方法。
第六章:圆周运动章末复习知识点一:匀速圆周运动及其描述一、匀速圆周运动1.圆周运动:物体的运动轨迹是圆的运动.2.匀速圆周运动:质点沿圆周运动,如果在相等的时间内通过的圆弧长度相等,这种运动就叫匀速圆周运动.二、匀速圆周运动的线速度、角速度和周期1.线速度(1)定义式:v=Δs Δt.如果Δt取的足够小,v就为瞬时线速度.此时Δs的方向就与半径垂直,即沿该点的切线方向.(2)线速度的方向:质点在圆周某点的线速度方向沿圆周上该点的切线方向.(3)物理意义:描述质点沿圆周运动的快慢.2.角速度:半径转过的角度Δφ与所用时间Δt的比值,即ω=ΔφΔt(如图所示).国际单位是弧度每秒,符号是rad/s.3.转速与周期(1)转速n:做圆周运动的物体单位时间内转过的圈数,常用符号n表示.(2)周期T: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.(3)转速与周期的关系:若转速的单位是转每秒(r/s),则转速与周期的关系为T=1n .4.匀速圆周运动的特点(1)线速度的大小处处相等.(2)由于匀速圆周运动的线速度方向时刻在改变,所以它是一种变速运动.这里的“匀速”实质上指的是“匀速率”而不是“匀速度三、描述圆周运动的各物理量之间的关系1.线速度与周期的关系:v=2πr T.2.角速度与周期的关系:ω=2πT.3.线速度与角速度的关系:v=ωr.知识点二、同轴转动和皮带传动1.同轴转动(1)角速度(周期)的关系:ωA=ωB,T A=T B.(2)线速度的关系:vAvB=rR.2.皮带(齿轮)传动(1)线速度的关系:v A=v B(2)角速度(周期)的关系:ωAωB=rR、TATB=Rr.知识点三、向心力1.定义:物体做匀速圆周运动时所受合力方向始终指向圆心,这个指向圆心的合力就叫做向心力.2.大小:F=mω2r=m v2 r.3.方向:总是沿半径指向圆心,方向时刻改变.4.效果力向心力是根据力的作用效果来命名的,凡是产生向心加速度的力,不管属于哪种性质,都是向心力.二:向心力的来源物体做圆周运动时,向心力由物体所受力中沿半径方向的力提供.几种常见的实例如下:实例向心力示意图用细线拴住的小球在竖直面内转动至最高点时绳子的拉力和重力的合力提供向心力,F向=F+G用细线拴住小球在光滑水平面内做匀速圆周运动线的拉力提供向心力,F向=F T物体随转盘做匀速圆周运动,且相对转盘静止转盘对物体的静摩擦力提供向心力,F向=F f小球在细线作用下,在水平面内做圆周运动重力和细线的拉力的合力提供向心力,F向=F合知识点四:向心加速度的方向及意义1.物理意义描述线速度改变的快慢,只表示线速度的方向变化的快慢,不表示其大小变化的快慢.2.方向总是沿着圆周运动的半径指向圆心,即方向始终与运动方向垂直,方向时刻改变.3.圆周运动的性质不论向心加速度a n的大小是否变化,a n的方向是时刻改变的,所以圆周运动的向心加速度时刻发生改变,圆周运动一定是非匀变速曲线运动.“匀速圆周运动中”的“匀速”应理解为“匀速率”.4.变速圆周运动的向心加速度做变速圆周运动的物体,加速度一般情况下不指向圆心,该加速度有两个分量:一是向心加速度,二是切向加速度.向心加速度表示速度方向变化的快慢,切向加速度表示速度大小变化的快慢.所以变速圆周运动中,向心加速度的方向也总是指向圆心.二:向心加速度的公式和应用1.公式a n =v2r=ω2r=4π2T2r=4π2n2r=4π2f2r=ωv.2.向心加速度的大小与半径的关系(1)当半径一定时,向心加速度的大小与角速度的平方成正比,也与线速度的平方成正比.随频率的增大或周期的减小而增大.(2)当角速度一定时,向心加速度与运动半径成正比.(3)当线速度一定时,向心加速度与运动半径成反比.(4)a n与r的关系图象:如图552所示.由a nr图象可以看出:a n与r成正比还是反比,要看ω恒定还是v恒定.图552知识点五:生活在的圆周运动一:火车转弯问题1.轨道分析火车在转弯过程中,运动轨迹是一圆弧,由于火车转弯过程中重心高度不变,故火车轨迹所在的平面是水平面,而不是斜面.火车的向心加速度和向心力均沿水平面指向圆心.图5732.向心力分析如图573所示,火车速度合适时,火车受重力和支持力作用,火车转弯所需的向心力完全由重力和支持力的合力提供,合力沿水平方向,大小F=mg tan θ.3.规定速度分析若火车转弯时只受重力和支持力作用,不受轨道压力,则mg tan θ=m v 2 0R,可得v0=gR tan θ(R为弯道半径,θ为轨道所在平面与水平面的夹角,v0为转弯处的规定速度).4.轨道压力分析(1)当火车行驶速度v等于规定速度v0时,所需向心力仅由重力和弹力的合力提供,此时火车对内外轨道无挤压作用.(2)当火车行驶速度v与规定速度v0不相等时,火车所需向心力不再仅由重力和弹力的合力提供,此时内外轨道对火车轮缘有挤压作用,具体情况如下:①当火车行驶速度v>v0时,外轨道对轮缘有侧压力.②当火车行驶速度v<v0时,内轨道对轮缘有侧压力.二:拱形桥汽车过凸形桥(最高点)汽车过凹形桥(最低点) 受力分析牛顿第二定律求向心力 F n =mg -F N =m v 2rF n =F N -mg =m v 2r牛顿第三定律求压力F 压=F N =mg -m v 2rF 压=F N =mg +m v 2r讨论v 增大,F 压减小;当v 增大到rg 时,F 压=0v 增大,F 压增大 超、失重汽车对桥面压力小于自身重力,汽车处于失重状态汽车对桥面压力大于自身重力,汽车处于超重状态知识点六:离心运动1.离心运动的实质离心现象的本质是物体惯性的表现.做圆周运动的物体,由于惯性,总是有沿着圆周切线飞出去的趋向,之所以没有飞出去,是因为受到向心力的作用.从某种意义上说,向心力的作用是不断地把物体从圆周运动的切向方向拉回到圆周上来.2.离心运动的条件做圆周运动的物体,提供向心力的外力突然消失或者合外力不能提供足够大的向心力.3.离心运动、近心运动的判断如图578所示,物体做圆周运动是离心运动还是近心运动,由实际提供的向心力F n 与所需向心力⎝ ⎛⎭⎪⎫m v 2r 或mr ω2的大小关系决定.图578(1)若F n =mr ω2(或m v 2r)即“提供”满足“需要”,物体做圆周运动.(2)若F n>mrω2(或m v2r)即“提供”大于“需要”,物体做半径变小的近心运动.(3)若F n<mrω2(或m v2r)即“提供”不足,物体做离心运动.由以上关系进一步分析可知:原来做圆周运动的物体,若速率不变,所受向心力减少(或向心力不变,速率变大)物体将做离心运动;若速度大小不变,所受向心力增大(或向心力不变,速率减小)物体将做近心运动.知识点七.竖直平面的圆周运动1.“绳模型”如上图所示,小球在竖直平面内做圆周运动过最高点情况。
曲线运动 圆周运动---章节知识点总结§1 曲线运动1、曲线运动:轨迹是曲线的运动分析学习曲线运动,应对比直线运动记忆,抓住受力这个本质。
2、分类:平抛运动 圆周运动 3、曲线运动的运动学特征: (1)轨迹是曲线(2)速度特点:①方向:轨迹上该点的切线方向 ②可能变化可能不变(与外力有关)4、曲线运动的受力特征 ①F 合不等于零②条件:F 合与0v 不在同一直线上(曲线);F 合与0v 在同一直线上(直线)例子----分析运动:水平抛出一个小球对重力进行分解:x g 与A v 在同一直线上:改变A v 的大小 y g 与A v 为垂直关系:改变A v 的方向③F 合在曲线运动中的方向问题:F 合的方向指向轨迹的凹面 (请右图在箭头旁标出力和速度的符号)5、曲线运动的加速减速判断(类比直线运动) F 合与V 的夹角是锐角-------加速 F 合与V 的夹角是钝角-------减速F 合与V 的夹角是直线-------速度的大小不变拓展:若F 合恒定--------匀变速曲线运动(典型例子:平抛运动) 若F 合变化--------非匀变速曲线运动(典型例子:圆周运动)§2 运动的合成与分解1、合运动与分运动的基本概念:略2、运动的合成与分解的实质:对s 、v 、a 进行分解与合成--------高中阶段仅就这三个物理量进行正交分解。
3、合运动与分运动的关系:等时性---合运动与分动的时间相等(解题的桥梁) 独立性---类比牛顿定律的独立性进行理解 等效性:效果相同所以可以合成与分解4、几种合运动与分运动的性质①两个匀速直线运动合成---------匀速直线运动②一个匀速直线运动与一个匀变速直线运动合成-------匀变速曲线运动③两个匀变速直线运动合成-----------可能是匀变速直线运动可能是匀变速曲线运动 分析:判断物体做什么运动,一定要抓住本质-----受力!v 水v 船 θ v重要思想:由以上例子可以知道,处理复杂运动特别是曲线运动时,可以把运动分解为两个简单的直线运动。
圆周运动讲义【知识点】1.匀速圆周运动:质点沿圆周运动,如果在相等的时间里通过的圆弧的长度相等,这种运动叫做匀速圆周运动。
匀速圆周运动是一种变加速曲线运动,虽然匀速圆周运动的速度大小不变,但它的速度的方向时刻在发生变化,所以匀速圆周运动不是匀速圆周运动,而是匀速率圆周运动。
2.线速度v①物理意义:描述物体做圆周运动快慢的物理量;②定义:质点沿圆周运动通过的弧长s 和所以时间t 的比值叫做线速度 ③大小:v =s/t ,单位:m/s④矢量,它的方向是质点在圆周上某点沿圆周上的切线方向。
实际上就是该点的瞬时速度。
3.角速度①物理意义:描述质点转过的圆心角的快慢②定义:在匀速圆周运动中,连接运动质点和圆心的半径转过的角度跟所用时间t 的比值,就是质点运动的角速度。
③大小:=/t ,单位:rad/s④匀速圆周运动是角速度不变的圆周运动。
4.周期T 、频率f 和转速n①周期T :在匀速圆周运动中,物体沿圆周转过一周所用的时间叫做匀速圆周运动的周期。
在国际单位制中,单位是秒(s )。
匀速圆周运动是一种周期性的运动。
②频率f :每秒钟完成圆周运动的转数。
在国际单位制中,单位是赫兹(Hz )。
③转速n:单位时间内做匀速圆周运动的物体转过的转数。
在国际单位制中,单位是转/秒(n/s). 匀速圆周运动的T 、f 和n 均不变。
5.描述匀速圆周运动的物理量之间的关系①线速度和角速度间的关系: ②线速度和周期的关系: ③角速度和周期的关系: ④周期和频率之间的关系: 6。
描述圆周运动的动力学物理量———向心力(1)向心力来源:向心力是根据力的作用效果命名的,不是一种特殊的性质力。
向心力可以是某一个性质力,也可以是某一个性质力的分力或某几个性质力的合力。
做匀速圆周运动的物体向心力是所受外力的合力做非匀速圆周运动的物体,其向心力为沿半径方向的外力的合力,而不是物体所受合外力。
(2)向心力大小:根据牛顿第二定律和向心加速度公式可知,向心力大小为:22224T r m r m r v m F πω=== 其中r 为圆运动半径。