《2011高考物理知识点总结17：匀速圆周运动》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2011高考物理知识点总结17：匀速圆周运动（3页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、 匀速圆周运动概念：质点做沿着圆周运动，如果在相等时间内通过的弧长相等，这种运动叫匀速圆周运动。知识简析 一、描述圆周运动的物理量1线速度：做匀速圆周运动的物体所通过的弧长与所用的时间的比值。（1）物理意义：描述质点沿切线方向运动的快慢（2）方向：某点线速度方向沿圆弧该点切线方向（3）大小：V=S/t说明:线速度是物体做圆周运动的即时速度，其方向时刻改变，所以匀速圆周运动是变速运动。2角速度：做匀速圆周运动的物体，连接物体与圆心的半径转过的圆心角与所用的时间的比值。（l）物理意义：描述质点绕圆心转动的快慢（2）大小：/t 单位：（rads）3周期 T，频率 f：做圆周运动物体一周所用的时间叫周
2、期周期的广范含义：做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转速：单位时间内绕圆心转过的圈数。r/min5V、T、f 的关系T1/f ，2/T= v /r=2f，v2r/T2rf=r T、f 、 三个量中任一个确定，其余两个也就确定了但 v 还和半径 r 有关6向心加速度（1）物理意义：描述线速度方向改变的快慢的物理量。（2）大小：a=v 2/r= 2r=4 2fr=4 2r/T2=v，（3）方向：总是指向圆心，方向时刻在变化不论 a 的大小是否变化，a 都是个变加速度 （4）注意：a 与 r 是成正比还是反比，要看前提条件，若 相同，a 与 r 成正比；若 v 相
3、同，a 与 r 成反比；若是 r 相同，a 与 2 成正比，与 v2 也成正比7向心力（1）作用：产生向心加速度，只改变线速度的方向，不改变速度的大小因此，向心力对做圆周运动的物体不做功（2）大小： Fmamv 2/rm 2 r=m4 2fr=m4 2r/T2=mv（3）方向：总是沿半径指向圆心，时刻在变化即向心力是个变力说明: 向心力是按效果命名的力，不是某种性质的力，因此，向心力可以由某一个力提供，也可以由几个力的合力提供，要根据物体受力的实际情况判定第 3 课F 心 = ma 心 = m Rv22 R= mm4 2n2 R= mv二、匀速圆周运动1特点：线速度的大小恒定，角速度、周期和频
4、率都是恒定不变的，向心加速度和向心力的大小也都是恒定不变的2性质：是速度大小不变而速度方向时刻在变的变速曲线运动，并且是加速度大小不变、方向时刻变化的变加速曲线运动3加速度和向心力：由于匀速圆周运动仅是速度方向变化而速度大小不变，故仅存在向心加速度，因此向心力就是做匀速圆周运动的物体所受外力的合力4质点做匀速圆周运动的条件：合外力大小不变，方向始终与速度方向垂直且指向圆心三、变速圆周运动（非匀速圆周运动）典型是：竖直平面的圆周运动。变速圆周运动的物体，不仅线速度大小、方向时刻在改变，而且加速度的大小、方向也时刻在改变，是变加速曲线运动（注：匀速圆周运动也是变加速运动） 变速圆周运动的合力一般不
5、指向圆心，变速圆周运动所受的合外力产生两个效果1半径方向的分力：产生向心加速度而改变速度方向法向加速度。2切线方向的分力：产生切线方向加速度而改变速度大小切向加速度法向分力：产生向心加速度，改变方向快慢的物理量。故利用公式求圆周上某一点的向心力和向心加速度的大小，必须用该点的瞬时速度值四、圆周运动解题思路1灵活、正确地运用公式F nma n=mv2/rm 2r m4 2r/T2m4 2fr ；2正确地分析物体的受力情况，找出向心力五、有辐条的圆周转动产生的顺转反现象：如何解释？每 1/30 秒更一帧，车上有 8 根对称辐条，若在 1/30 秒内，每根辐条恰好转过角度为（45、360、365、3
6、55）观众觉得车轮是怎样转的。 （45 度时不动；360 时不动、355 度倒转） 。规律方法 1.线速度、角速度、向心加速度大小的比较在分析传动装置的各物理量时要抓住不等量和相等量的关系同轴的各点角速度 和 n 相等，而线速度 vr 与半径 r 成正比在不考虑皮带打滑的情况下传动皮带与皮带连接的两轮边缘的各点线速度大小相等，而角速度 v/r 与半径 r 成反比【例1】对如图所示的皮带传动装置，下列说法中正确的是(A)A轮带动 B轮沿逆时针方向旋转 (B)B轮带动A轮沿逆时针方向旋转(C)C轮带动D轮沿顺时针方向旋转 (D)D轮带动C 轮沿顺时针方向旋转【例 3】如图所示，直径为 d 的纸质圆
7、筒，以角速度 绕轴 O 高速运动，有一颗子弹沿直径穿过圆筒，若子弹穿过圆筒时间小于半个周期，在筒上先、后留下 a、b 两个弹孔，已知 ao、bo 间夹角为 弧度，则子弹速度为 2向心力的认识和来源（1）向心力不是和重力、弹力、摩擦力相并列的一种类型的力，是根据力的效果命名的在分析做圆周运动的质点受力情况时，切不可在物体的相互作用力（重力、弹力、摩擦力、万有引力）以外再添加一个向心力(2)由于匀速圆周运动仅是速度方向变化而速度大小不变的运动，故只存在向心加速度，物体受的外力的合力就是向心力。显然物体做匀速圆周运动的条件是：物体的合外力大小不变，方向始终与速度方向垂直且指向圆心。（3）分析向心力来
8、源的步骤是:首先确定研究对象运动的轨道平面和圆心的位置，然后分析圆周运动物体所受的力,作出受力图,最后找出这些力指向圆心方向的合外力就是向心力例如，沿半球形碗的光滑内表面，一小球在水平面上做匀速圆周运动，如图小球做圆周运动的圆心在与小球同一水平面上的 O/点，不在球心 O，也不在弹力 N 所指的 PO 线上这种分析方法和结论同样适用于圆锥摆、火车转弯、飞机在水平面内做匀速圆周飞行等在水平面内的匀速圆周运动的问题。共同点是由重力和弹力的合力提供向心力，向心力方向水平。(4）变速圆周运动向心力的分析向心力来源的步骤同分析匀速圆周运动向心力来源的步骤相向但要注意，一般情况下，变速圆周运动的向心力是合外为沿半径方向的分力提供分析竖直面上变速圆周运动的向心力的来源时，通常有细绳和杆两种模型(5)当物体所受的合外力小于所需要提供的向心力时，即 F 向 2vmr时，物体做离心运动；当物体所受的合外力大于所需要的向心力，即 F 向 2vmr时，物体做向心运动。3、圆周运动与其它运动的结合圆周运动和其他运动相结合，要注意寻找这两种运动的结合点：如位移关系、速度关系、时间关系等还要注意圆周运动的特点：如具有一定的周期性等点评：对于比较复杂的问题，一定要注意分清物理过程，而分析物理过程的前提是通过分析物体的受力情况进行
