高一物理圆周运动知识点总结,高中物理圆周运动的经典例题及解析

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76高一物理圆周运动经典例题

76高一物理圆周运动经典例题

提供水做圆周运动的向心力。

(1)杯子在最高点的最小速度v min =(gL)1/2(2)当杯子在最高点速度为v 1>v min 时,杯子内的水对杯底有压力,若计算中求得杯子在最高点速度v 2<v min ,则杯子不能到达最高点.若“水流星”问题中杯子中水的质量为m ,当在最高点速度为v 2>v min 时,水对杯底的压力为多大? 5.斜面、悬绳弹力的水平分力提供加速度a =gtan α的问题 a .斜面体和光滑小球一起向右加速的共同加速度a =gtan α 因为F 2=F N cos α=mg F 1=F N sin α=ma 所以a =gtan αb .火车、汽车拐弯处把路面筑成外高内低的斜坡,向心加速度和α的关系仍为a =gtan α,再用tan α=h/L,a =v 2/R 解决问题.c .加速小车中悬挂的小球、圆锥摆的向心加速度、光滑锥内不同位置的小球,都有a =gtan α的关系.6.典型的非匀速圆周运动是竖直面内的圆周运动这类问题的特点是:由于机械能守恒,物体做圆周运动的速率时刻在改变,物体在最高点处的速率最小,在最低点处的速率最大。

物体在最低点处向心力向上,而重力向下,所以弹力必然向上且大于重力;而在最高点处,向心力向下,重力也向下,所以弹力的方向就不能确定了,要分三种情况进行讨论。

1.如图所示,没有物体支撑的小球,在竖直面内作圆周运动通过最高点,弹力只可能向下,如绳拉球。

这种情况下有mg Rmv mg F ≥=+2即gR v ≥,否则不能通过最高点。

①临界条件是绳子或轨道对小球没有力的作用,在最高点v =Rg .②小球能通过最高点的条件是在最高点v >Rg .③小球不能通过最高点的条件是在最高点v <Rg .2.弹力只可能向上,如车过桥。

在这种情况下有:gR v mg Rmv F mg ≤∴≤=-,2,否则车将离开桥面,做平抛运动。

3.弹力既可能向上又可能向下,如管内转(或杆连球、环穿珠)。

高一物理必修2圆周运动复习知识点总结及经典例题详细剖析

高一物理必修2圆周运动复习知识点总结及经典例题详细剖析

匀速圆周运动专题从现行高中知识体系来看,匀速圆周运动上承牛顿运动定律,下接万有引力,因此在高一物理中占据极其重要的地位,同时学好这一章还将为高二的带电粒子在磁场中的运动及高三复习中解决圆周运动的综合问题打下良好的基础。

(一)基础知识1. 匀速圆周运动的基本概念和公式(1)线速度大小,方向沿圆周的切线方向,时刻变化;(2)角速度,恒定不变量;(3)周期与频率;(4)向心力,总指向圆心,时刻变化,向心加速度,方向与向心力相同;(5)线速度与角速度的关系为,、、、的关系为。

所以在、、中若一个量确定,其余两个量也就确定了,而还和有关。

2. 质点做匀速圆周运动的条件(1)具有一定的速度;(2)受到的合力(向心力)大小不变且方向始终与速度方向垂直。

合力(向心力)与速度始终在一个确定不变的平面内且一定指向圆心。

3. 向心力有关说明向心力是一种效果力。

任何一个力或者几个力的合力,或者某一个力的某个分力,只要其效果是使物体做圆周运动的,都可以认为是向心力。

做匀速圆周运动的物体,向心力就是物体所受的合力,总是指向圆心;做变速圆周运动的物体,向心力只是物体所受合外力在沿着半径方向上的一个分力,合外力的另一个分力沿着圆周的切线,使速度大小改变,所以向心力不一定是物体所受的合外力。

(二)解决圆周运动问题的步骤1. 确定研究对象;2. 确定圆心、半径、向心加速度方向;3. 进行受力分析,将各力分解到沿半径方向和垂直于半径方向;4. 根据向心力公式,列牛顿第二定律方程求解。

基本规律:径向合外力提供向心力,,则,由,,所以,故,2. 水平面内的圆周运动转盘:物体在转盘上随转盘一起做匀速圆周运动,物体与转盘间分无绳和有绳两种情况。

无绳时由静摩擦力提供向心力;有绳要考虑临界条件。

例1:如图2所示,水平转盘上放有质量为m的物体,当物块到转轴的距离为r时,连接物块和转轴的绳刚好被拉直(绳上张力为零)。

物体和转盘间的最大静摩擦力是其正压力的倍。

高一物理圆周运动知识点总结

高一物理圆周运动知识点总结

高一物理圆周运动知识点总结一、基本概念1. 圆周运动的定义圆周运动是指物体沿着圆形轨道运动的一种运动形式。

在圆周运动中,物体在一定时间内绕着圆心做匀速或者变速运动,这种运动形式是一种二维的平面运动。

2. 圆周运动的基本要素在圆周运动中,有几个基本的要素需要了解:① 半径:圆周运动的轨道是圆形的,半径就是这个圆的半径,用r表示。

② 角度:圆周运动的角度是一个重要的概念,用Θ表示,它和半径的长度和弧长的关系是:弧长 = 半径 * 角度。

在国际单位制中,角度的单位是弧度。

③ 速度:圆周运动的速度是指物体在圆周运动中单位时间内沿着圆周轨道所运动的距离,也称为线速度。

④ 加速度:在圆周运动中,物体的速度可能会发生变化,从而产生加速度。

当圆周运动的速度不变时,加速度指的是物体所受到的向心加速度,用ac表示。

3. 向心力在圆周运动中,由于物体需要不断地改变运动方向,所以会产生向心加速度,它会产生一个向心力Fc,它的大小和方向分别是:Fc = mv^2/r,方向是向着圆心的。

4. 周期和频率① 周期:圆周运动所需的时间称为周期,用T表示。

周期和角速度的关系是:T = 2π/ω。

② 频率:频率是指单位时间内圆周运动的次数,用f表示,频率和周期的关系是:f = 1/T。

二、相关公式1. 速度公式在圆周运动中,线速度的公式是:v = ωr,其中,v是线速度,ω是角速度,r是半径。

2. 加速度公式在圆周运动中,向心加速度的公式是:ac = v^2/r = ω^2r。

3. 角速度公式角速度是指单位时间内角度的变化率,它的公式是:ω = ΔΘ/Δt。

4. 圆周运动的运动学公式① 圆周运动的速度公式由速度公式v = ωr,可以得出圆周运动的速度公式:v = ωr。

② 圆周运动的加速度公式由向心加速度的公式ac = v^2/r = ω^2r,可以得出圆周运动的加速度公式:ac = ω^2r。

③ 圆周运动的角度和时间关系公式根据角速度的定义ω = ΔΘ/Δt,可以得出角度和时间的关系公式:Θ = ωt。

高中物理:匀速圆周运动问题知识点总结及解题技巧

高中物理:匀速圆周运动问题知识点总结及解题技巧

一、匀速圆周运动的基本概念:1、匀速圆周运动的定义质点沿圆周运动,如果在相等的时间里通过的圆弧长度相等,这种运动叫做匀速圆周运动。

2、描述匀速圆周运动快慢的物理量(1)线速度v①物理意义:描述质点沿圆周运动的快慢。

②定义:质点做圆周运动通过的弧长s和所用时间t的比值叫做线速度。

③大小:,单位:④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。

由于质点做匀速圆周运动时的速度方向不断发生变化,所以匀速圆周运动是一种变速运动。

(2)角速度①物理意义:描述质点转过圆心角的快慢。

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的比值,就是质点运动的角速度。

③大小:单位:。

④匀速圆周运动是角速度不变的圆周运动。

(3)周期T和频率f①物理意义:周期和频率都是描述物体做圆周运动快慢的物理量。

②定义:做圆周运动的物体运动一周所用的时间叫做周期。

用T表示,单位:s。

做圆周运动的物体在单位时间内沿圆周绕圆心转过的圈数叫做频率。

用f表示,单位:Hz。

在国际单位制中是,在一些实际问题中常用的是每分钟多少转,用n表示,转速的单位为转每秒,即。

3、线速度、角速度、周期之间的关系(1)线速度和角速度间的关系如果物体沿半径为r的圆周做匀速圆周运动,在时间t 内通过的弧长是s,半径转过的角度是,由数学知识知,于是有,即。

上式表明:①当半径相同时,线速度大的角速度也大,角速度大的线速度也大,且成正比。

如图(a)所示。

②当角速度相同时,半径大的线速度大,且成正比。

如图(b)所示。

③当线速度相同时,半径大的角速度小,半径小的角速度大,且成反比。

如图(c)、(d)所示。

(2)线速度与周期的关系由于做匀速圆周运动的物体,在一个周期内通过的弧长为,所以有。

上式表明,只有当半径相同时,周期小的线速度大;当半径不同时,周期小的线速度不一定大,所以周期与线速度描述的快慢是不一样的。

(3)角速度与周期的关系由于做匀速圆周运动的物体,在一个周期内半径转过的角度为,则有。

物理(圆周运动)复习要点及例题解答

物理(圆周运动)复习要点及例题解答

物理(圆周运动)复习要点及例题解答Ⅰ基础知识:一.向心力1.概念: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。

2.方向:向心力指向圆心,方向不断变化。

3.作用:向心力的作用效果——只改变运动物体的速度方向,不改变速度大小4.大小:r a 2ω=; r v a 2=二.向心加速度1.概念:做圆周运动的物体,在向心力F 的作用下必然要产生一个加速度,据牛顿运动定律得到:这个加速度的方向与向心力的方向相同,叫做向心加速度。

2.向心加:速度的方向同于向心力的方向,时刻指向圆心,由于a 向的方向时刻在变,所以匀速圆周运动是瞬时加速度的方向不断改变的变加速运动。

3大小:结合牛顿运动定律推导得到r a 2ω= r v a 2=三.描述匀速圆周运动快慢的物理量1.线速度:线速度是物体做匀速圆周运动的瞬时速度;线速度的大小t s v =,线速度是矢量,它既有大小,也有方向。

2.角速度:角速度是物体做圆周运动单位时间转过的角度;匀速圆周的角速度ω 是恒定的;单位的写法rad/s3.周期(T )、频率(f )和转速(n )4.线速度、角速度、周期之间的关系wr v T r w t rr v =⇒⎪⎪⎭⎪⎪⎬⎫==ππ22 Ⅱ.例题分析例题1.如图1所示,一圆盘可绕一通过圆心O 且垂直盘面的竖直轴转动。

在圆盘上放置一木块,木块圆盘一起作匀速运动,则 [ ]A.木块受到圆盘对它的摩擦力,方向与木块运动方向相反B.木块受到圆盘对它的摩擦力,方向与木块运动方向相同C.木块受到圆盘对它的摩擦力,方向指向圆心D.木块受到圆盘对它的摩擦力,方向背离圆心例题2.如图3所示的皮带传动装置中,轮A和B同轴,A、B、C分别是三个轮边缘的质点,且R A=R C=2R B,则三质点的向心加速度之比a A:a B:a C等于 [ ]A.4:2:1B.2:1:2C.1:2:4D.4:1:4例题3.如图2所示,在匀速转动的圆筒内壁上紧靠着一个物体一起运动,物体所受向心力是 [ ]A.重力B.弹力C.静摩擦力D.滑动摩擦力例题4.一可转动的圆盘半径为R,甲、乙两物体的质量分别为M与m(M>m),它们与圆盘之间的动摩擦因数为μ,两物体用一根长为L的轻绳连在一起,若将甲物体放在转轴的位置上,甲、乙之间接线刚好沿半径方向拉直,要使两物体与转盘之间不发生相对滑动,则转盘旋转的角速度最大值不得超过多少例题5.如图,一质量为0.5kg的小球,用0.4m长的细线拴住在竖直面内作圆周运动,求:(1)当小球在圆上最高点速度为4m/s时,细线的拉力是多少?(2)当小球在圆下最低点速度为6m/s时,绳拉力是多少?(g=10m/s2)例题6.如图所示,飞机在半径为R的竖直平面内翻斤斗,已知飞行员质量为m,飞机飞至最高点时,对座位压力为N,此时飞机的速度多大?例题7.如图MN为水平放置的光滑圆盘,半径为1.0m,其中心O处有一个小孔,穿过小孔的细绳两端各系一小球A和B,A、B两球的质量相等。

高一物理圆周运动解析及例题

高一物理圆周运动解析及例题

高一物理曲线运动解析及经典例题1、平抛运动规律:1)平抛运动可分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动。

其各方向的速度与位移如下:①水平方向:0x v v = , 0x v t = ,0x a =②竖直方向:y v gt = , 212y gt=, y a g = ③合速度:22220()x y v v v v gt =+=+, tan y xv v θ=④合位移:22s x y =+ , tan yxβ=⑤运动时间由高度决定,与初速度0v 无关,即: 2/th g =;水平距离002/x v t v h g == 2)处理平抛物体的运动时应注意:①水平方向和竖直方向的两个分运动是相互独立的,其中每个分运动都不会因另一个分运动的存在而受到影响;但两个运动是同时发生的。

②水平方向和竖直方向的两个分运动具有等时性,运动时间由高度决定,与v 0无关; ③平抛运动是匀加速曲线运动;④解决平抛运动问题是利用“四个公式”,“三个速度”之间的关系进行求解推论3:平抛运动的末速度的反向延长线交平抛运动水平位移的中点。

推论4:平抛运动的物体经时间t 后,其速度t v 与水平方向的夹角为α,位移s 与水平方向的夹角为β,则有βαtan 2tan =3、圆周运动规律1、匀速圆周运动: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。

①周期(T ):做圆周运动物体一周所用的时间。

②线速度:2s rv t T π∆==∆(弧长与时间的比值,m/s ),方向沿轨迹切线方向。

描述质点沿切线方向运动的快慢。

③角速度:2t Tθπω∆==∆(角的单位是弧度),描述质点绕圆心转动的快慢。

④转速(n):描述单位时间内转动多少。

n=1/T (r/s) ⑤线速度与角速度的关系:v r ω=⑥向心加速度:2222()n v a r v r Tπωω====,指向圆心,方向时刻在变化;描述线速度方向改变的快慢。

高一物理必修2圆周运动知识点总结和超典型例题分析有答案

高一物理必修2圆周运动知识点总结和超典型例题分析有答案

知识点一、匀速圆周运动⒈定义:质点沿圆周运动,如果在相等的时间里通过的 相等,这种运动就叫做匀速周圆运动。

⒉运动性质:匀速圆周运动是 运动,而不是匀加速运动。

因为线速度方向时刻在变化,向心加速度方向时刻沿半径指向圆心,时刻变化⒊特征:匀速圆周运动中,角速度ω、周期T 、转速n 、速率、动能都是恒定不变的;而线速度v 、加速度a 、合外力、动量是不断变化的。

4、受力提特点: 。

1.关于匀速圆周运动,下列说法正确的是( )A .匀速圆周运动是匀速运动B .匀速圆周运动是匀变速曲线运动C .物体做匀速圆周运动是变加速曲线运动D .做匀速圆周运动的物体必处于平衡状态 2.关于向心力的说法正确的是( )A .物体由于作圆周运动而产生一个向心力B .向心力不改变做匀速圆周运动物体的速度大小C .做匀速圆周运动的物体的向心力即为其所受合外力D .做匀速圆周运动的物体的向心力是个恒力3.在光滑的水平桌面上一根细绳拉着一个小球在作匀速圆周运动,关于该运动下列物理量中不变的是( ) (A )速度 (B )动能 (C )加速度 (D )向心力 答案:B知识点二、描述圆周运动的物理量 ⒈线速度⑴物理意义:线速度用来描述物体在圆弧上运动的快慢程度。

⑵定义:圆周运动的物体通过的弧长l ∆与所用时间t ∆的比值,描述圆周运动的“线速度”,其本质就是“瞬时速度”。

⑶方向:沿圆周上该点的 方向 ⑷大小:=v =⒉角速度⑴物理意义:角速度反映了物体绕圆心转动的快慢。

⑵定义:做圆周运动的物体,围绕圆心转过的角度θ∆与所用时间t ∆的比值 ⑶大小:=ω= ,单位: (s rad )⒊线速度与角速度关系: ⒋周期和转速:⑴物理意义:都是用来描述圆周运动转动快慢的。

⑵周期T :表示的是物体沿圆周运动一周所需要的时间,单位是秒;转速n (也叫频率f):表示的是物体在单位时间内转过的圈数。

n 的单位是 (s r )或 (m inr )f 的单位:赫兹Hz ,Tf 1=5、两个结论⑴凡是直接用皮带传动(包括链条传动、齿轮咬合、摩擦传动)的两个轮子,两轮边缘上 各点的 大小相等;⑵凡是同一个轮轴上(各个轮都绕同一根轴同步转动)的各点 相等(轴上的点除外)(共轴转动)。

高中物理--圆周运动--最全讲义及典型习题及答案详解

高中物理--圆周运动--最全讲义及典型习题及答案详解

第三节圆周运动【知识清单】(一)匀速圆周运动的概念1、质点沿圆周运动,如果______________________________,这种运动叫做匀速圆周运动。

2、匀速圆周运动的各点速度不同,这是因为线速度的______时刻在改变。

(二)描述匀速圆周运动的物理量1、匀速圆周运动的线速度大小是指做圆周运动的物体通过的弧长与所用时间的比值。

方向沿着圆周在该点的切线方向。

2、匀速圆周运动的角速度是指做圆周运动的物体与圆心所连半径转过的角度跟所用时间的比值。

3、匀速圆周运动的周期是指____________________________所用的时间。

(三)线速度、角速度、周期1、线速度与角速度的关系是V=ωr ,角速度与周期的关系式是ω=2π/T。

2、质点以半径r=0.1m绕定点做匀速圆周运动,转速n=300r/min,则质点的角速度为_______rad/s,线速度为_______m/s。

3、钟表秒针的运动周期为_______s,频率为_______Hz,角速度为_______rad/s。

(四)向心力、相信加速度1、向心力是指质点做匀速圆周运动时,受到的总是沿着半径指向圆心的合力,是变力。

2、向心力的方向总是与物体运动的方向_______,只是改变速度的_______,不改变线速度的大小。

3、在匀速圆周运动中,向心加速度的_______不变,其方向总是指向_______,是时刻变化的,所以匀速圆周运动是一种变加速曲线运动。

4、向心加速度是由向心力产生的,在匀速圆周运动中,它只描述线速度方向变化的快慢。

5、向心力的表达式_______________。

向心加速度的表达式_______________。

6、向心力是按照效果命名的力,任何一个力或几个力的合力,只要它的作用效果是使物体产生_______,它就是物体所受的向心力。

7、火车拐弯时,如果在拐弯处内外轨的高度一样,则火车拐弯所需的向心力由轨道对火车的弹力来提供,如果在拐弯处外轨高于内轨,且据转弯半径和规定的速度,恰当选择内外轨的高度差,则火车所需的向心力完全由__________和________的合力来提供。

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