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圆周运动知识点总结

圆周运动知识点总结圆周运动是指物体绕着一个固定的轴进行连续的旋转运动。
这种运动有很多实际应用,比如地球围绕太阳的公转、轮胎在车辆运行时的自转等。
下面是关于圆周运动的一些知识点总结:1. 圆周运动的基本概念:圆周运动是指物体绕着一个固定轴进行旋转运动。
在圆周运动中,旋转轴是圆的直径,被旋转的物体被称为转动物体。
2. 半径和直径:在圆周运动中,圆的半径是从圆心到圆上任意一点的距离,而直径是通过圆心的一条线段,它等于半径的两倍。
3. 弧长和扇形面积:在圆周运动中,弧长是沿着圆的圆周长度,它可以通过半径和角度来计算;扇形面积是圆周内的一部分,它可以通过半径和角度来计算。
4. 角度和弧度:在圆周运动中,角度是圆周上的一部分,它可以通过弧长和半径来计算;而弧度是角度和半径之间的比值,它是衡量角度大小的标准单位。
5. 角速度和角加速度:在圆周运动中,角速度表示单位时间内角度的改变量,常用单位是弧度/秒;而角加速度表示角速度的变化率,常用单位是弧度/秒²。
6. 牛顿第二定律:在圆周运动中,根据牛顿第二定律,物体所受的向心力等于质量乘以加速度。
向心力的大小可以通过物体的质量、角速度和半径来计算。
7. 向心力和离心力:在圆周运动中,向心力是物体沿着圆周方向的合力,它的大小等于质量乘以向心加速度;而离心力是物体沿着圆心指向圆周外侧的力,它的大小等于质量乘以离心加速度。
8. 向心加速度和离心加速度:在圆周运动中,向心加速度是物体在圆周运动过程中沿圆心指向的加速度,它的大小等于速度的平方除以半径;而离心加速度是物体在圆周运动过程中与圆周方向垂直的加速度,它的大小等于速度的平方除以半径。
9. 中心力和非中心力:在圆周运动中,中心力是物体运动轨迹上的向心力,它的方向指向圆心;而非中心力是物体运动轨迹上的离心力,它的方向与圆心相反。
10. 圆周运动的应用:圆周运动有很多实际应用,比如地球围绕太阳的公转导致地球季节的变化,轮胎在车辆运行时的自转导致车辆行驶方向的变化等。
必修2第二章《 圆周运动》知识要点

高一必修2《第二章 圆周运动》知识要点一、圆周运动01.定义:物体的运动轨迹是圆周的运动,叫做圆周运动。
02.条件:物体受到向心力的作用 向心力始终与速度方向垂直,沿半径指向圆心。
03.特点:⑴、物体上各点围绕某点(即圆心)或某一轴线转动⑵、瞬时速度方向时刻改变——圆周运动是一种变速运动⑶、运动轨迹(或相对起点的位移)具有重复性(周期性)二、匀速圆周运动01.定义:运动速度大小恒定的圆周运动,叫做匀速圆周运动。
(有多种定义) 02.描述物理量设R 为圆周运动的轨道半径,φ为半径转过的圆心角,N 为圆周运动的圈数。
⑴.线速度:V=t S =TR π2 =R ω 单位:m/s ⑵.角速度:ω=t ϕ=Tπ2=2n π 单位:rad/s ⑶.周期:T=ωπ2=n1 单位:s ⑷.转速:n=tN 单位:r/s 或r/min 03.匀速圆周运动的特点:F (或a )和V 的大小、ω、T 、n 恒定不变,但F (或a )和V 的方向时刻改变。
04.特性:同一转动物体上各点的角速度相同 ★:传动装置中,两转动物体边缘上各处的线速度大小相等。
三、向心力01.定义:使物体做圆周运动的力,叫做向心力。
02.特点:是效果力,不是性质力,方向时刻改变。
03.作用:只改变V 的方向,不改变V 的大小。
04.大小:F==ma 2ϖmr =r V m 2=ϖmV =224T mr π=mr n 224π 注意:⑴当m 、V 不变时,F ∝r1 ;⑵当m 、ω不变时,F ∝r 05.方向:总是沿半径指向圆心06.来源:来源于某一个力或某一个力的分力或某几个力的合力四、向心加速度01.定义:由向心力产生的加速度,叫做向心加速度。
02.大小:a=2ϖr =r V 2=ϖV =r T 224π =r n 224π 注意:⑴当V 不变时,a ∝r1 ;⑵当ω不变时,a ∝r 03.方向:总是沿半径指向圆心04.意义:反映V 方向改变的快慢五、分析和解决匀速圆周运动问题的步骤01.明确研究对象,确定圆心位置及半径大小;02.对研究对象进行受力分析03.找出向心力的来源及大小;04.代入向心力公式列出方程05.结合其它条件列出相关方程;06.解联合方程组,求出所求物理量。
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。
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曲线运动 圆周运动---章节知识点总结§1 曲线运动1、曲线运动:轨迹是曲线的运动分析学习曲线运动,应对比直线运动记忆,抓住受力这个本质。
2、分类:平抛运动 圆周运动3、曲线运动的运动学特征:(1)轨迹是曲线(2)速度特点:①方向:轨迹上该点的切线方向 ②可能变化可能不变(与外力有关)4、曲线运动的受力特征①F 合不等于零②条件:F 合与不在同一直线上(曲线);F 合与在0v 0v 同一直线上(直线)例子----分析运动:水平抛出一个小球对重力进行分解:与在同一直线上:改变的大小x g A v A v与为垂直关系:改变的方向y g A v A v ③F 合在曲线运动中的方向问题:F 合的方向指向轨迹的凹面 (请右图在箭头旁标出力和速度的符号)5、曲线运动的加速减速判断(类比直线运动)F 合与V 的夹角是锐角-------加速F 合与V 的夹角是钝角-------减速F 合与V 的夹角是直线-------速度的大小不变拓展:若F 合恒定--------匀变速曲线运动(典型例子:平抛运动) 若F 合变化--------非匀变速曲线运动(典型例子:圆周运动)§2 运动的合成与分解1、合运动与分运动的基本概念:略2、运动的合成与分解的实质:对s 、v 、a 进行分解与合成--------高中阶段仅就这三个物理量进行正交分解。
3、合运动与分运动的关系:等时性---合运动与分动的时间相等(解题的桥梁) 独立性---类比牛顿定律的独立性进行理解 等效性:效果相同所以可以合成与分解4、几种合运动与分运动的性质①两个匀速直线运动合成---------匀速直线运动②一个匀速直线运动与一个匀变速直线运动合成-------匀变速曲线运动dA ll t hi n g最短:船头指向对岸上游:游:V 水V Vbri末速度与初速度的夹角s立坐标系gnihtllAt hi n gs in th ei r be i ng ar eg o df o rs N。
圆周运动小结知识点总结

圆周运动小结知识点总结一、圆周运动的基本概念1. 圆周运动的定义:圆周运动是一个物体或者一个系统绕着一个固定的圆心做圆周运动。
2. 圆周运动的特点:在圆周运动中,物体绕着一个固定的圆心做圆周运动,由于物体的运动方向和加速度方向垂直,因而圆周运动中的加速度称为向心加速度。
3. 向心加速度的方向:向心加速度的方向始终指向圆心。
4. 向心加速度的大小:向心加速度的大小与圆周运动的线速度的平方和圆的半径成正比,公式为 a = v²/r,其中 a 表示向心加速度,v 表示线速度,r 表示半径。
5. 圆周运动的周期:圆周运动完成一次运动所需的时间称为圆周运动的周期,用 T 表示。
6. 圆周运动的频率:圆周运动单位时间内完成的圆周运动次数称为圆周运动的频率,用 f 表示。
7. 圆周运动的角速度:圆周运动角度在单位时间内转过的角度称为角速度,用ω 表示。
二、圆周运动的运动规律1. 圆周运动的速度:圆周运动的速度是指物体绕圆心做圆周运动时在圆周上的线速度。
2. 圆周运动的线速度公式:圆周运动的线速度 v 与角速度ω 和圆的半径 r 成正比,公式为v = ωr。
3. 圆周运动的角速度公式:圆周运动的角速度ω 与圆周运动的周期 T 成反比,公式为ω = 2π/T。
4. 圆周运动的受力分析:在圆周运动中,物体受到向心力的作用,向心力一般由拉力、重力等提供。
5. 圆周运动的牛顿运动定律:在圆周运动中,牛顿第一定律和牛顿第二定律仍然成立,不过要根据实际情况进行修正。
6. 圆周运动的能量转化:在圆周运动中,由于向心力的作用,物体的机械能将发生转换,动能和势能将不断地进行转换。
三、圆周运动的相关公式1. 圆周运动的线速度公式:v = ωr。
2. 圆周运动的角速度公式:ω = 2π/T。
3. 圆周运动的向心加速度公式: a = v²/r。
4. 圆周运动的周期和频率之间的关系: f = 1/T。
5. 圆周运动的动能公式: KE = 1/2mv²。
圆周运动的知识点总结

圆周运动的知识点总结1. 圆周运动的基本概念圆周运动是指物体在固定半径的圆周轨道上运动的物理现象。
在圆周运动中,物体绕着某一点或轴以恒定的速度运动,运动轨迹为圆形或圆周。
2. 圆周运动的基本参数在圆周运动中,有一些基本的物理量和参数需要了解:1)角速度:角速度是指物体绕圆周轨道旋转的速度。
它的单位是弧度/秒或者转/秒。
2)线速度:线速度是物体在圆周运动中沿着轨道运动的速度。
它是物体每单位时间在圆周轨道上所走过的长度。
3)周期和频率:物体绕圆周轨道运动一周所需要的时间称为周期,而单位时间内完成的周期数称为频率。
4)向心加速度:向心加速度是指物体在圆周运动中指向轴心的加速度。
3. 圆周运动的运动规律在圆周运动中,物体遵循一些基本的运动规律:1)圆周运动的速度是恒定的,但是速度方向会不断变化,因此会产生向心加速度。
2)向心加速度的大小与角速度的平方成正比,与运动半径的倒数成反比。
3)圆周运动的线速度与角速度和运动半径成正比。
4)根据牛顿运动定律,物体在做圆周运动时会受到向心力的作用,从而产生向心加速度。
4. 圆周运动的应用圆周运动在自然界和日常生活中都有着广泛的应用:1)行星绕太阳的运动:行星在天体引力的作用下,绕太阳做圆周运动。
其运动规律和速度大小可以通过圆周运动的物理规律进行描述。
2)地球自转和公转:地球的自转和公转运动也是圆周运动的一种,它们决定了地球的昼夜交替和季节变化。
3)机械设备的转动运动:例如汽车的轮子和发动机的转动、电风扇的叶片转动等都是圆周运动的应用。
4)摩擦力和离心力的应用:圆周运动的物体会产生向心加速度,从而在运动过程中会受到摩擦力和离心力的作用。
这些力在机械设备和工程设计中有着重要的应用。
5. 圆周运动的相关问题在圆周运动中,会涉及到一些常见的问题和挑战:1)离心力与向心力的平衡:当物体在做圆周运动时,会受到向心力和离心力的相互作用,需要通过合适的设计来平衡这两种力。
2)材料的强度和耐久性:在圆周运动的机械设备中,材料的强度和耐久性对于长期运行和安全性有着重要的影响。
(完整版)圆周运动知识点

描述圆周运动的物理量及相互关系圆周运动 1 、定义:物体运动轨迹为圆称物体做圆周运动。
2、描述匀速圆周运动的物理量 (1 )轨道半径( r )(2 )线速度( v ): 定义式: v s 矢量:质点做匀速圆周运动某点线速度的方向就 t 在圆周该点切线方向上。
(3)角速度 ( ω,又称为圆频率):t 2T( φ是 t 时间内半径转过的圆心角 ) 单位:弧度每秒( rad/s )4 )周期( T ):做匀速圆周运动的物体运动一周所用的时间叫做周期。
5)频率 ( f ,或转速 n ):物体在单位时间内完成的圆周运动的次数。
各物理量之间的关系:注意:计算时,均采用国际单位制,角度的单位采用弧度制。
6)向心加速度2 v 2 a nr (还有其它的表示形式,如: a n vr方向:其方向时刻改变且时刻指向圆心。
对于一般的非匀速圆周运动,公式仍然适用,为物体的加速度的法向加速度分量, r 为 曲率半径;物体的另一加速度分量为切向加速度 a ,表征速度大小改变的快慢(对匀速圆 周运动而言, a =0 ) (7)向心力 匀速圆周运动的物体受到的合外力常常称为向心力,向心力的来源可以是任何性质的 力,常见的提供向心力的典型力有万有引力、洛仑兹力等。
对于一般的非匀速圆周运动, 物体受到的合力的法向分力 F n 提供向心加速度 (下式仍然适用),切向分力F 提供切向加 速度。
v 22向心力的大小为: F n ma n m m 2r (还有其它的表示形式,如:rs 2 r v tT2 rf 2 tT2fr vr t2f22r )2r m 2 f 2r );向心力的方向时刻改变且时刻指向圆心。
实际上,向心力公式是牛顿第二定律在匀速圆周运动中的具体表现形式。
3. 分类:⑴ 匀速圆周运动(1) 定义:物体沿着圆周运动,并且线速度的大小处处相等,这种运动叫做匀速圆周运动。
(2) 性质:向心加速度大小不变,方向总是指向圆心的变加速曲线运动。
《圆周运动》知识点总结

《圆周运动》知识点总结一、圆周运动及其描述线速度v=__描述圆周运动快慢的物理量角速度ω=___周期T、频率f转速n物理意义:表示线速度方向变化的快慢。
向心加速度方向:沿半径指向圆心,与v垂直。
大小:计算公式:a n=ω2r拓展公式:(an=r 2=r(2πf)2=r(2πn)2=ωv)作用效果:只改变线速度的方向,不改变线速度的大小.(向心力是产生向心加速度的原因)圆周运动方向:与速度垂直,始终指向圆心(方向不断变化,是变力);向心力:大小:表达式:F n=__=___=___=mr 2=mr(2πf)2=mr(2πn)2=mωv)可以是某一个力向心力的来源:也可以是几个力的合力,还可以是某个力的分力与合力的关系:匀速圆周运动:_______;变速圆周运动:_______向心力:匀速圆周运动向心加速度运动性质:是一种______(匀速,变速)运动分类合力不等于向心力,方向不指向圆心处理方法:把合力分解变速圆周运动F t:切向分力,产生切向加速度,改变速度的大小F n:向心分力,产生向心加速度,改变速度的方向离心运动:运动条件:___ (离心力不是物体受到的力)近心运动:运动条件:___二、传动问题:用皮带(链条)传动类型:靠齿轮传动靠摩擦传动同轴转动处理依据:前三种:皮带上各点以及两轮边缘上各点的线速度大小______第四种:绕同一根轴同步转动的各点的角速度___)2Tπ(rva n2=)2Tπ(三、圆周运动实例分析:1、确定研究对象2、确定轨道平面、圆心位置、半径r 和m 、 v 、ω 、T 等 分析圆周运动问题的步骤:3、对物体受力分析,画受力示意图,弄清向心力来源4、由牛顿第二定律和向心力公式列方程求解。
(1)向心力来源: (2)安全行驶的条件: 汽车拐弯 (3)要想增大转弯的安全性,我们可以采取的措施:(a )增大动摩擦因数μ(b )增大拐弯半径。
(c )让路面倾斜。
水平面上的圆周 运动在转弯处 轨略高于 轨,由重力和支持力的合力提供向心力.火车拐弯v > ___时,轮缘受到__轨向__的弹力v <_____时,轮缘受到___轨向____的弹力其它常见类型:竖直面内的圆周运动向心力来源: 在凸形桥的最高点,由 力和 的合力提供向心力 凸形桥 表达式:____________________F N _______mg ,速度增大时,F N 变_____?当F N = 0 时,汽车脱离桥面,做平抛运动,v=__汽车过桥向心力来源: 在凹形桥的最低点,由 力和 的合力提供向心力 凹形桥 表达式:________F N _______mg ,速度增大,F N 变_____?两种情形 绳拉物体在竖直平面内做圆周运动球在竖直光滑圆环的内部做圆周运动绳模型 受力特点:F 只能向里)在最高点:F≥0,F 合=mg+F ≥mg ;又:Fn=F 合=____所以:v ≥_____ 物体恰能到最高点的条件:恰好由重力提供向心力、此时v=____θθtan tan 2gr v mg r v m =⇒=gr v ,m g 2μ所以:≤≥R v m μθθtan tan 2gr v mg r v m =⇒=杆连小球在竖直平面内做圆周运动三种情形:球在光滑圆管内做圆周运动带孔的球套在光滑环上受力特点: F 可能向里,可能向外杆模型在最高点处:V ≥0 恰到最高点时,v=___V= ________ 时,Fn=mg F=0V>_________时,Fn>mg F向里,F随v增大而V<________ 时,Fn<mg F向外,F随v增大而增大思考:在最低点,F的方向向,由知:F mg。
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曲线运动 圆周运动---章节知识点总结§1 曲线运动1、曲线运动:轨迹是曲线的运动分析学习曲线运动,应对比直线运动记忆,抓住受力这个本质。
2、分类:平抛运动 圆周运动 3、曲线运动的运动学特征: (1)轨迹是曲线(2)速度特点:①方向:轨迹上该点的切线方向 ②可能变化可能不变(与外力有关)4、曲线运动的受力特征 ①F 合不等于零②条件:F 合与0v 不在同一直线上(曲线);F 合与0v 在同一直线上(直线)例子----分析运动:水平抛出一个小球对重力进行分解:x g 与A v 在同一直线上:改变A v 的大小 y g 与A v 为垂直关系:改变A v 的方向③F 合在曲线运动中的方向问题:F 合的方向指向轨迹的凹面 (请右图在箭头旁标出力和速度的符号) 5、曲线运动的加速减速判断(类比直线运动) F 合与V 的夹角是锐角-------加速 F 合与V 的夹角是钝角-------减速F 合与V 的夹角是直线-------速度的大小不变拓展:若F 合恒定--------匀变速曲线运动(典型例子:平抛运动) 若F 合变化--------非匀变速曲线运动(典型例子:圆周运动)§2 运动的合成与分解1、合运动与分运动的基本概念:略2、运动的合成与分解的实质:对s 、v 、a 进行分解与合成--------高中阶段仅就这三个物理量进行正交分解。
3、合运动与分运动的关系:等时性---合运动与分动的时间相等(解题的桥梁) 独立性---类比牛顿定律的独立性进行理解 等效性:效果相同所以可以合成与分解4、几种合运动与分运动的性质①两个匀速直线运动合成---------匀速直线运动②一个匀速直线运动与一个匀变速直线运动合成-------匀变速曲线运动③两个匀变速直线运动合成-----------可能是匀变速直线运动可能是匀变速曲线运动 分析:判断物体做什么运动,一定要抓住本质-----受力!v 水v 船 θ v重要思想:由以上例子可以知道,处理复杂运动特别是曲线运动时,可以把运动分解为两个简单的直线运动。
5、常见的运动的合成与分解问题(1)小船过河(此问题考试的模式较为固定,记住以下两种典型问题)①若水船v v >:a 、渡河时间最短,船应该怎么走?b 、渡河位移最短,船应怎样走? 渡河时间t 最短:船头垂直指向对岸:1v dt =(d 为河宽)渡河位移s 最短:船头指向对岸上游:船水v v =θcos②若水船v v <:a 、渡河时间最短,船应该怎么走?b 、渡河位移最短,船应怎样走?渡河时间t 最短:船头垂直指向对岸:1v dt =(d 为河宽)(同上①) 渡河位移s 最短:船头指向对岸上游:水船v v =θcos (矢量三角形法)(2)小船靠岸 此问题明确两点:1、沿绳子方向两个绳连接的物体沿绳子方向的速度大小相等。
如上图中0v =1v2、物体的实际运动为合运动。
如图中A v (合运动作为对角线,高中阶段为正交分解) 如右图所示,已知人匀速走动,问船做什么运动?V 水 V 合V 船分解可得θθcos cos 01v v v A ==因为0v 不变,θ变大,可知船做加速运动。
§3 平抛物体的运动一、平抛运动------水平抛出,只在重力下的匀变速曲线运动。
1、运动特点:轨迹是曲线;00≠v 水平方向;a=g 2、受力特点mg F =合(恒力);a=g ;0v 与F 合垂直 3、解决平抛运动的方法--------运动的合成与分解 首先对平抛运动进行分解,怎样分解?---正交分解 X 、Y 轴分别可以分解为什么运动? X 轴:0=合F -----匀速直线运动 Y 轴:mg F =合-----自由落体运动 可求解以下物理量:(如右图所示) ①速度:某时刻P 点速度 大小:2222)(gt v v v v y x p +=+=方向:0tan v gtv v xy ==β β为速度偏转角----末速度与初速度的夹角 ②位移:O 点到P 点的位移 大小:222022)21()(gt t v y x s +=+=方向:002221tan v gtt v gt x y ===α注意此处角度α不等于偏转角β,两角关系为αβtan tan 2= ③飞行时间: a 、由221gt y =可求:gy t 2= (时间由高度决定)b 、 b 、由gt v y =,可求gv t y =c 、由txv =0,可求:0v x t =d 、由几何关系002221tan v gtt v gt x y ===α和0tan v gt v v x y ==β求出。
§4 圆周运动的基本概念一、概念:轨迹是圆的运动;速度时刻改变,与半径垂直。
二、描述圆周运动的物理量: 1、周期、频率:周期T :一个完成圆周运动所需的时间。
国际单位:秒(s )f T=1频率f :单位时间内质点所完成的圈数。
单位:赫兹(Hz)转速n :做圆周运动的物体单位时间内沿圆周绕圆心转过的圈数,叫做转速,(与频率不同)。
单位:r/s2、线速度v :T rt s v π2==单位:m/s 方向:沿该点的切线方向 3、角速度Tt πθω2== 单位:rad/s4、线速度和角速度的关系:r v ω=5、向心力F :指向圆心的力(效果力)6、向心加速度a : ωππωv r f Tr r r v a =====22222244 三、两种圆周运动1、匀速圆周运动①运动特点:v 的大小不变,但方向时刻改变(“匀”的含义) ②受力特点:向合F F = 合外力完全提供向心力,始终指向圆心 2、变速圆周运动(典型:竖直平面内的圆周运动) ①运动特点:v 大小和方向都变化②受力特点:向合F F ≠ 受力较为复杂,所以在竖直平面的圆周运动中只研究最高点和最低点,这两点的合力方向指向圆心,合外力等于向心力。
3、典型题型:(1)圆周运动的动力学问题:皮带传送问题a 、皮带不打滑,传送带上各点线速度相等(如图C A v v =)b 、同轴转动上各点角速度相等(如图B A ωω=)若已知2:1:2::=C B A r r r ,求C B A ωωω::和C B A v v v ::(提示:利用r v ω=和上面的两个结论进行转换)(2)圆周运动的动力学问题①基本规律:向合F F =(核心:向心力的来源)ωππωv r f Tr rrv a=====22222244 ωππωmv r f m Tr m r m r v m F =====22222244合 T tπθω2==Tt πθω2== r v ω= 图形受力分析以向心加速度方向建立坐标系利用向心力公式θGFFN解题步骤:明确研究对象,分析运动状态;确定圆心与轨道半径;受力分析,确定向心力的来源;列式求解。
三、实例1、汽车拐弯(匀速圆周运动的一部分)①城市内:道路水平rvmf2=mfrv=可得到拐弯时的最大速度②高速公路θθθtantantan2gvmgrvmmgFF=∴=⇒==合向讨论:a、若θtan1gvv=>车有向外的趋势------摩擦力沿斜面向下,它的分力弥补向心力的不足b 、若θtan 02g v v =< 消过大的向心力③火车拐弯-----匀速圆周圆周运动的一部分θθθtan tan tan 020g v mg rv m mg F F =∴=⇒==合向讨论:a 、若θtan 01g v v => 向心力不足-----外轨提供b 、若θtan 02g v v =< 向心力过大-----内轨提供拓展:相似实例---场地自行车赛,场地赛车等三、离心运动和向心运动 1、定义:略2、原因:①离心:某时刻,质点速度v 增大,r v m F 2=向,此时向心力不足,远离圆心。
②向心:某时刻,质点速度v 减小,rv m F 2=向,此时向心力过大,靠近圆心。
§5 竖直平面内的圆周运动一、受力特点:0≠合F ,v 的大小变化如右图所示,只研究特殊位置--最高点和最低点,因为最高点和最低点的受力指向圆心,与匀速圆周运动的受力一样,可以用相同的方法解决。
二、典型模型------绳模型和杆模型 (1)绳模型“绳模型”如图所示,小球在竖直平面内做圆周运动过最高点情况。
(注意:绳对小球只能产生拉力)a b①小球能过最高点的临界条件:绳子和轨道对小球刚好没有力的作用mg =2vmRv临界②小球能过最高点条件:v≥(当v③不能过最高点条件:v(2)杆模型“杆模型”如图所示,小球在竖直平面内做圆周运动过最高点情况(注意:轻杆和细线不同,轻杆对小球既能产生拉力,又能产生推力。
)(1)小球能最高点的临界条件:v = 0,F = mg(F为支持力)(2)当0< v时,F随v增大而减小,且mg > F > 0(F为支持力)(3)当v=时,F=0(4)当vF随v增大而增大,且F >0(F为拉力)b。