粒子沿著圓周運(yùn)動(dòng)。 如果在任意相等的時(shí)間內(nèi)經(jīng)過的弧長(zhǎng)相等勻速圓周運(yùn)動(dòng),則這種運(yùn)動(dòng)稱為“勻速圓周運(yùn)動(dòng)”。 勻速圓周運(yùn)動(dòng)是圓周運(yùn)動(dòng)中最常見、最簡(jiǎn)單的運(yùn)動(dòng)(因?yàn)樗俣仁鞘噶浚?strong>勻速圓周運(yùn)動(dòng)實(shí)際上是指勻速圓周運(yùn)動(dòng))。 以下是小編總結(jié)的高中物理勻速圓周運(yùn)動(dòng)的知識(shí)點(diǎn)。
高中物理勻速圓周運(yùn)動(dòng)知識(shí)點(diǎn)總結(jié):
一、鍛煉條件
勻速圓周運(yùn)動(dòng)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(cè)的凈外力。
2. 計(jì)算公式
1)v(線速度)=ΔS/Δt=2πr/T=ωr=2πrn(S表示弧長(zhǎng),t表示時(shí)間,r表示半徑,n表示轉(zhuǎn)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(diǎn)時(shí)的條件)
8)fmin(通過最高點(diǎn)時(shí)桿上的壓力)=mg-(有桿支撐)
9)fmax(經(jīng)過最低點(diǎn)時(shí)桿上的拉力)=mg+(帶桿)
3.勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物理量
線速度v
①含義:描述質(zhì)點(diǎn)沿圓弧運(yùn)動(dòng)速度的物理量。 線速度越大,粒子沿弧線移動(dòng)的速度越快。
②定義:線速度等于質(zhì)點(diǎn)通過的弧長(zhǎng)s與所用時(shí)間t的比值。
③單位:米/秒。
④向量:方向?yàn)閳A周上各點(diǎn)的切線方向。
⑤物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度。
⑥質(zhì)點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí),線速度不變,但方向一直在變化,因此線速度不
常數(shù)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(zhì)點(diǎn)與圓心連接的半徑(運(yùn)動(dòng)半徑)所轉(zhuǎn)過的角度與所用時(shí)間的比值,稱為勻速圓周運(yùn)動(dòng)的角速度。
②單位:rad/s(弧度每秒)。
③矢量(中學(xué)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(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí),角速度方向垂直向下)。
④質(zhì)點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí),角速度ω恒定。
⑤同一物體上任意兩點(diǎn),除旋轉(zhuǎn)中心外,角速度相同。
T期
①定義:做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體運(yùn)動(dòng)一周所需要的時(shí)間稱為周期。
②單位:s(秒)。
③標(biāo)量:僅大小。
④含義:定量描述勻速圓周運(yùn)動(dòng)的速度。 當(dāng)半徑相等時(shí),周期長(zhǎng)表示運(yùn)動(dòng)慢,周期短表示運(yùn)動(dòng)快。
⑤質(zhì)點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)勻速圓周運(yùn)動(dòng),周期恒定。
頻率f
①定義:周期(每秒完成的周期運(yùn)動(dòng)次數(shù))的倒數(shù)稱為頻率。
②單位:Hz(赫茲)。
③標(biāo)量:僅大小。
④含義:定量描述勻速圓周運(yùn)動(dòng)的速度。 頻率高表示運(yùn)動(dòng)快,頻率低表示運(yùn)動(dòng)慢。
⑤當(dāng)質(zhì)點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí),頻率保持恒定。
速度n
①定義:質(zhì)點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)每秒的轉(zhuǎn)數(shù)。
②單位:國(guó)際單位制中的r/s(每秒轉(zhuǎn)數(shù)); 常用的單位是r/min(每分鐘轉(zhuǎn)數(shù))。 1轉(zhuǎn)/秒=60轉(zhuǎn)/分。
(注:r=round英文:圓,圓的數(shù)量)
③標(biāo)量:僅大小。
④意義:在實(shí)際中,它定量地描述了勻速圓周運(yùn)動(dòng)的速度。 速度高表示移動(dòng)快,速度低表示移動(dòng)慢。
⑤當(dāng)質(zhì)點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí),自轉(zhuǎn)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(duì)于做勻速圓周運(yùn)動(dòng)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(dòng)能保持不變,向心力不做功,但動(dòng)量不斷變化。
以上是小編總結(jié)的高中物理勻速圓周運(yùn)動(dòng)的知識(shí)點(diǎn),供大家參考學(xué)習(xí)。 希望對(duì)你的物理學(xué)習(xí)和物理成績(jī)的提高有所幫助。