高三物理勻速圓周運動知識點

1.運動條件

高三物理勻速圓周運動知識點

做勻速圓周運動的充要條件是:

具有初速度(初速度不爲零)

始終受到大小不變,方向垂直於速度方向,且在速度方向同一側的合外力。

2.計算公式

1)v(線速度)=ΔS/Δt=2πr/T=ωr=2πrn(S代表弧長,t代表時間,r代表半徑,n代表轉速)

2)ω(角速度)=Δθ/Δt=2π/T=2πn(θ表示角度或者弧度)

3)T(週期)=2πr/v=2π/ω=1/n

4)n(轉速)=1/T=v/2πr=ω/2π

5)Fn(向心力)=mrω=mv/r=mr4π/T=mr4πn

6)an(向心加速度)=rω=v/r=r4π/T=r4πn

7)vmin=√gr(過最高點時的條件)

8)fmin(過最高點時的對杆的壓力)=mg-(有杆支撐)

9)fmax(過最低點時的對杆的拉力)=mg+(有杆)

3.勻速圓周運動的物理量

線速度v

①意義:描述質點沿圓弧運動的快慢的物理量,線速度越大,質點沿圓弧運動越快。

②定義:線速度的大小等於質點通過的弧長s與所用時間t的比值。

單位:m/s。

④矢量:方向在圓周各點的切線方向上。

⑤就是物體做勻速圓周運動的瞬時速度。

⑥質點做勻速圓周運動時,線速度大小不變,但方向時刻在改變,故其線速度不是

恆矢量。

⑦邊緣相連接的.物體,線速度相同。

角速度ω

①定義:連接質點和圓心的半徑(動半徑)轉過的角度跟所用時間的比值,叫做勻速圓周運動的角速度。

②單位:rad/s(弧度每秒)。

③矢量(中學階段不討論,用右手定則<安培定則>可判斷方向,例如:當其在水平面上順時針轉動時角速度方向豎直向下)。

④質點做勻速圓周運動時,角速度ω恆定不變。

⑤同一物體上任意兩點,除旋轉中心外,角速度相同。

週期T

①定義:做勻速圓周運動的物體運動一週所用的時間叫做週期。

②單位:s(秒)。

③標量:只有大小。

④意義:定量描述勻速圓周運動的快慢。半徑相等時,週期長說明運動得慢,週期短說明運動得快。

⑤質點做勻速圓周運動時,週期恆定不變。

頻率f

①定義:週期的倒數(每秒內完成周期性運動的次數)叫頻率。

②單位:Hz(赫)。

③標量:只有大小。

④意義:定量描述勻速圓周運動的快慢,頻率高說明運動得快,頻率低說明運動得慢。

⑤質點做勻速圓周運動時,頻率恆定不變。

轉速n

①定義:做勻速圓周運動的質點每秒轉過的圈數。

②單位:在國際單位制中爲r/s(轉每秒);常用單位爲r/min(轉每分)。1r/s=60r/min。

(注:r=round英:圈,圈數)

③標量:只有大小。

④意義:實際中定量描述勻速圓周運動的快慢,轉速高說明運動得快,轉速低說明運動得慢。

⑤質點作勻速圓周運動時,轉速恆定不變。

注:(1)向心力可以由某個具體力提供,也可以由合力提供,還可以由分力提供,方向始終與速度方向垂直,指向圓心;

(2)做勻速圓周運動的物體,其向心力等於合力,並且向心力只改變速度的方向,不改變速度的大小,因此物體的動能保持不變,向心力不做功,但動量不斷改變。