粒子沿著圓周運動。 如果在任意相等的時間內經過的弧長相等勻速圓周運動,則這種運動稱為“勻速圓周運動”。 勻速圓周運動是圓周運動中最常見、最簡單的運動(因為速度是矢量,所以勻速圓周運動實際上是指勻速圓周運動)。 以下是小編總結的高中物理勻速圓周運動的知識點。
高中物理勻速圓周運動知識點總結:
一、鍛煉條件
勻速圓周運動的充分必要條件是:
有初速度(初速度不為零)
它始終受到大小恒定、垂直于速度方向且位于速度方向同一側的凈外力。
2. 計算公式
1)v(線速度)=ΔS/Δt=2πr/T=ωr=2πrn(S表示弧長,t表示時間,r表示半徑,n表示轉速)
2)ω(角速度)=Δθ/Δt=2π/T=2πn(θ表示角度或弧度)
3)T(周期)=2πr/v=2π/ω=1/n
4)n(速度)=1/T=v/2πr=ω/2π
5)Fn(向心力)=mrω2=mv2/r=mr4π/T2=mr4π2n2
6)an(向心加速度)=rω2=v2/r=r4π2/T2=r4π2n2
7)vmin=√gr(通過最高點時的條件)
8)fmin(通過最高點時桿上的壓力)=mg-(有桿支撐)
9)fmax(經過最低點時桿上的拉力)=mg+(帶桿)
3.勻速圓周運動的物理量
線速度v
①含義:描述質點沿圓弧運動速度的物理量。 線速度越大,粒子沿弧線移動的速度越快。
②定義:線速度等于質點通過的弧長s與所用時間t的比值。
③單位:米/秒。
④向量:方向為圓周上各點的切線方向。
⑤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,線速度不變,但方向一直在變化,因此線速度不
常數向量。
⑦邊緣相連的物體具有相同的線速度。
角速度ω
①定義:質點與圓心連接的半徑(運動半徑)所轉過的角度與所用時間的比值,稱為勻速圓周運動的角速度。
②單位:rad/s(弧度每秒)。
③矢量(中學沒有討論過,可以用右手定則確定方向,例如:在水平面上順時針旋轉時,角速度方向垂直向下)。
④質點做勻速圓周運動時,角速度ω恒定。
⑤同一物體上任意兩點,除旋轉中心外,角速度相同。
T期
①定義:做勻速圓周運動的物體運動一周所需要的時間稱為周期。
②單位:s(秒)。
③標量:僅大小。
④含義:定量描述勻速圓周運動的速度。 當半徑相等時,周期長表示運動慢,周期短表示運動快。
⑤質點做勻速圓周運動時勻速圓周運動,周期恒定。
頻率f
①定義:周期(每秒完成的周期運動次數)的倒數稱為頻率。
②單位:Hz(赫茲)。
③標量:僅大小。
④含義:定量描述勻速圓周運動的速度。 頻率高表示運動快,頻率低表示運動慢。
⑤當質點做勻速圓周運動時,頻率保持恒定。
速度n
①定義:質點做勻速圓周運動時每秒的轉數。
②單位:國際單位制中的r/s(每秒轉數); 常用的單位是r/min(每分鐘轉數)。 1轉/秒=60轉/分。
(注:r=round英文:圓,圓的數量)
③標量:僅大小。
④意義:在實際中,它定量地描述了勻速圓周運動的速度。 速度高表示移動快,速度低表示移動慢。
⑤當質點做勻速圓周運動時,自轉速度恒定。
注:(1)向心力可以由比力、合力或分力提供。 方向始終垂直于速度方向并指向圓心;
(2)對于做勻速圓周運動的物體,其向心力等于合力,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,但動量不斷變化。
以上是小編總結的高中物理勻速圓周運動的知識點,供大家參考學習。 希望對你的物理學習和物理成績的提高有所幫助。