高中物理圆周运动知识点

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高中物理【圆周运动】知识点、规律总结

高中物理【圆周运动】知识点、规律总结
7.因为“绳”和“杆”施力特点不同,竖直平面内的圆周运动中“绳”模型和“杆” 模型在最高点的最小速度是不同的.
考点一 圆周运动的运动学分析 1.圆周运动各物理量间的关系
自主学习
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2.常见的三类传动方式及特点 (1)皮带传动:如图甲、乙所示,皮带与两轮之间无相对滑动时,两轮边缘线速度大 小相等,即 vA=vB.
3.当 v 一定时,a 与 r 成反比;当 ω 一定时,a 与 r 成正比. 4.向心力是效果力,在分析完物体受到的重力、弹力、摩擦力等性质力后,不能 另外添加一个向心力.
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5.物体做匀速圆周运动还是偏离圆形轨道完全是由实际提供的向心力和所需的向 心力间的大小关系决定的.
6.皮带传动和摩擦传动装置中两轮边缘线速度大小相等,而同轴传动装置中两轮 角速度相等.
向心力是按力的作用效果命名的,可以是重力、弹力、摩擦力等各种力,也可以是
几个力的合力或某个力的分力,因此在受力分析中要避免再另外添加一个向心力.
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2.运动模型 运动模型
飞机水平转弯
火车转弯
向心力的来源图示
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运动模型 圆锥摆
飞车走壁
向心力的来源图示
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运动模型 汽车在水平路面转弯
水平转台(光滑)
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三、离心现象 1.定义:做圆周运动的物体,在所受合外力突然消失或不足以提供圆周运动所需 __向__心__力__的情况下,就做逐渐远离圆心的运动. 2.本质:做圆周运动的物体,由于本身的_惯__性___,总有沿着圆周切线方向飞出去 的趋势.
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3.受力特点 (1)当 F =mω2r 时,物体做匀速圆周运动,如图所示.
(2)摩擦传动和齿轮传动:如图丙、丁所示,两轮边缘接触,接触点无打滑现象时, 两轮边缘线速度大小相等,即 vA=vB.

高中物理必修二第六章圆周运动知识点总结全面整理(带答案)

高中物理必修二第六章圆周运动知识点总结全面整理(带答案)

高中物理必修二第六章圆周运动知识点总结全面整理单选题1、如图所示,一倾斜的圆筒绕固定轴OO1以恒定的角速度ω转动,圆筒的半径r=1.5m,简壁内有一小物体与(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力),转动轴与圆筒始终保持相对静止,小物体与圆筒间的动摩擦因数为√32水平面间的夹角为60°,重力加速度g取10m/s2,则ω的最小值是()rad/sC.√10rad/sD.5rad/sA.2rad/sB.√303答案:C对小物体,受力分析如图所示小物体恰不下滑,则有F N+mgcos60°=mω2r,f=μF N=mgsin60°联立解得ω=√10rad/s故选C。

2、如图所示,底部装有4个轮子的行李箱a竖立、b平卧放置在公交车上,箱子四周均有一定空间。

当公交车()A.缓慢启动时,a、b均相对于公交车向后运动B.急刹车时,行李箱a相对于公交车向前运动C.缓慢转弯时,a、b均相对于公交车向外侧运动D.急转弯时,行李箱a相对于公交车向内侧运动答案:B设行李箱a竖立时与汽车发生相对运动的加速度为a1,行李箱b平放时与汽车发生相对运动的加速度为a2,根据实际情况可知a1<a2。

A.缓慢起动时,汽车的加速度比较小,如果小于a1,则两只行李箱不会相对车子运动,故A错误;B.急刹车时,汽车减速运动的加速度很大,行李箱a一定相对车子向前运动,故B正确;C.缓慢转弯时,只要转动的向心加速度小于a1,两只行李箱不会相对车子向外侧运动,故C错误;D.急转弯时,行李箱a一定会相对车子向外侧运动,不会相对车子向内侧运动,故D错误。

故选B。

3、闪光跳跳球是非常适合锻炼身体的玩具,如图1所示,其一端套在脚踝处,抖动腿可以使闪光轮转动,闪光轮整体围绕圆心O转动,如图2所示,由于和地面的摩擦,闪光轮又绕自身圆心转动,且闪光轮始终和地面接触并不打滑。

已知闪光轮到圆心O的距离为R,闪光轮的半径为r,闪光轮相对于自身圆心的角速度大于等于ω0时才会发光,为了使闪光轮发光,闪光轮绕O点转动的角速度至少是()A.ω0B.Rrω0C.Rω0r D.rω0R答案:D闪光轮刚好发光时,闪光轮上边缘点的线速度v=ω0r闪光轮始终和地面接触并不打滑,则闪光轮绕圆心O转动的线速度也为v,则闪光轮绕O点转动的角速度ω=vR=ω0rR故选D。

新教材 人教版高中物理必修第二册 第六章 圆周运动 知识点考点重点难点提炼汇总

新教材 人教版高中物理必修第二册 第六章 圆周运动 知识点考点重点难点提炼汇总

第六章圆周运动6.1圆周运动 ........................................................................................................................... - 1 -6.2向心力 ............................................................................................................................... - 9 -6.3向心加速度 ..................................................................................................................... - 16 -6.4生活中的圆周运动 ......................................................................................................... - 21 -专题课向心力的应用和计算............................................................................................ - 32 - 专题课生活中的圆周运动................................................................................................ - 36 -6.1圆周运动一、圆周运动及线速度1.圆周运动的概念运动轨迹为圆周或一段圆弧的机械运动,称为圆周运动。

高中物理圆周运动知识点总结

高中物理圆周运动知识点总结

高中物理圆周运动知识点总结1. 圆周运动的概念圆周运动是物体绕固定点按照某个圆周轨迹运动的一种运动形式。

在圆周运动中,物体的速度大小恒定,但其方向不断变化,因此其加速度就不为零。

2. 圆周运动的描述2.1 圆周运动的周期和频率圆周运动的周期是一个物体完成一次完整运动所需要的时间,用符号T表示,单位为秒。

频率是指一个物体每秒钟完成的圆周运动次数,用符号f表示,单位为赫兹(Hz)。

频率和周期之间有如下关系:f = 1/T。

2.2 圆周运动的角速度角速度是指一个物体单位时间内在圆周运动中转过的角度,用符号ω表示,单位为弧度/秒(rad/s)。

角速度和频率之间有如下关系:ω = 2πf。

2.3 圆周运动的线速度线速度是指一个物体在圆周运动中单位时间内所走过的弧长,用符号v表示,单位为米/秒(m/s)。

线速度和角速度之间有如下关系:v = rω,其中r为物体距离固定点的半径。

3. 圆周运动的力学原理3.1 向心力和离心力在圆周运动中,物体受到向心力的作用。

向心力是指使物体向圆心方向运动的力。

向心力的大小与物体质量m、速度v和半径r之间的关系为:Fc = mv^2/r。

与向心力相对的是离心力,离心力是指物体与运动方向相反的力。

离心力的大小与向心力相等,但方向相反。

3.2 力矩和转动惯量在圆周运动中,物体受到外力的作用时产生力矩。

力矩是指力对物体产生的转动效果,计算公式为M = Fd,其中M为力矩,F为作用力,d为力臂。

转动惯量是衡量物体抵抗转动的特性。

转动惯量与物体质量m和半径r之间的关系为:I = mr^2,其中I为转动惯量。

3.3 力矩和转动惯量的关系转动惯量与力矩之间有如下关系:M = Iα,其中M为力矩,I为转动惯量,α为物体角加速度。

这个关系类似于牛顿第二定律F = ma,在转动情况下描述了物体的转动效果。

4. 圆周运动的应用4.1 离心力的应用离心力的应用非常广泛,例如离心机通过离心力将液体中的固体分离出来。

【知识点】高中物理圆周运动及向心力知识点总结

【知识点】高中物理圆周运动及向心力知识点总结

【知识点】高中物理圆周运动及向心力知识点总结一、匀速圆周运动1.定义:物体的运动轨迹是圆的运动叫做圆周运动,物体运动的线速度大小不变的圆周运动即为匀速圆周运动。

2.特点:①轨迹是圆;②线速度、加速度均大小不变,方向不断改变,故属于加速度改变的变速曲线运动,匀速圆周运动的角速度恒定;③匀速圆周运动发生条件是质点受到大小不变、方向始终与速度方向垂直的合外力;④匀速圆周运动的运动状态周而复始地出现,匀速圆周运动具有周期性。

3.描述圆周运动的物理量:(1)线速度v是描述质点沿圆周运动快慢的物理量,是矢量;其方向沿轨迹切线,国际单位制中单位符号是m/s,匀速圆周运动中,v的大小不变,方向却一直在变;(2)角速度ω是描述质点绕圆心转动快慢的物理量,是矢量;国际单位符号是rad/s;(3)周期T是质点沿圆周运动一周所用时间,在国际单位制中单位符号是s;(4)频率f是质点在单位时间内完成一个完整圆周运动的次数,在国际单位制中单位符号是Hz;(5)转速n是质点在单位时间内转过的圈数,单位符号为r/s,以及r/min.4.各运动参量之间的转换关系:模型一:共轴传动模型二:皮带传动模型三:齿轮传动二、向心加速度1.定义:任何做匀速圆周运动的物体的加速度都指向圆心,这个加速度叫向心加速度。

注:并不是任何情况下,向心加速度的方向都是指向圆心。

当物体做变速圆周运动时,向心加速度的一个分加速度指向圆心。

2.方向:在匀速圆周运动中,始终指向圆心,始终与线速度的方向垂直。

向心加速度只改变线速度的方向而非大小。

3.意义:描述圆周运动速度方向方向改变快慢的物理量。

4.公式:5.两个函数图像:三、向心力1.定义:做圆周运动的物体所受到的沿着半径指向圆心的合力,叫做向心力。

2.方向:总是指向圆心。

3.公式:4.注意:①向心力的方向总是指向圆心,它的方向时刻在变化,虽然它的大小不变,但是向心力也是变力。

②在受力分析时,只分析性质力,而不分析效果力,因此在受力分析是,不要加上向心力。

高中物理圆周运动知识点总结

高中物理圆周运动知识点总结

高中物理圆周运动知识点总结(经典版)编制人:__________________审核人:__________________审批人:__________________编制单位:__________________编制时间:____年____月____日序言下载提示:该文档是本店铺精心编制而成的,希望大家下载后,能够帮助大家解决实际问题。

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人教版(2019)物理高中必修第二册 6 圆周运动各物理量之间的关系考点

人教版(2019)物理高中必修第二册 6 圆周运动各物理量之间的关系考点

圆周运动各物理量之间的关系一、把握基础知识 1.线速度与角速度的关系在圆周运动中,v = ,即线速度的大小等于 与的乘积。

2.圆周运动中其他各量之间的关系(1)v 、T 、r 的关系:物体在转动一周的过程中,转过的弧长Δs =2πr ,时间为T ,则v =ΔsΔt= 。

答案:ωr ,半径,角速度大小,2πrT(2)ω、T 的关系:物体在转动一周的过程中,转过的角度Δθ=2π,时间为T ,则ω=ΔθΔt= 。

(3)ω与n 的关系:物体在1 s 内转过n 转,1转转过的角度为2π,则1 s 内转过的角度Δθ=2πn ,即ω=2πn 。

答案:2πT二、重难点突破 常见的传动装置及其特点(1)同轴转动:A 点和B 点在同轴的一个圆盘上,如图5-4-2所示,圆盘转动时,它们的角速度、周期相同:ωA =ωB ,T A =T B 。

线速度与圆周半径成正比,v A v B =r R。

(2)皮带传动:A 点和B 点分别是两个轮子边缘的点,两个轮子用皮带连起来,并且皮带不打滑。

如图5-4-3所示,轮子转动时,它们的线速度大小相同:v A =v B ,周期与半径成正比,角速度与半径成反比:ωA ωB =r R ,T A T B =Rr。

并且转动方向相同。

(3)齿轮传动:A 点和B 点分别是两个齿轮边缘上的点,两个齿轮轮齿啮合。

如图所示,齿轮转动时,它们的线速度、角速度、周期存在以下定量关系:v A =v B ,T A T B =r 1r 2,ωA ωB =r 2r 1。

A 、B 两点转动方向相反。

101小贴士:在处理传动装置中各物理量间的关系时,关键是确定其相同的量(线速度或角速度),再由描述圆周运动的各物理量间的关系,确定其他各量间的关系。

趁热打铁:如图所示的装置中,已知大齿轮的半径是小齿轮半径的3倍,A 点和B 点分别在两轮边缘C 点离大轮轴距离等于小轮半径。

如果不打滑,则它们的线速度之比v A ∶v B ∶v C 为A .1∶3∶3B .1∶3∶1C .3∶3∶1D .3∶1∶3解析:A 、C 两点转动的角速度相等,由v =ωr 可知,vA ∶vC =3∶1;A 、B 两点的线速度大小相等,即vA ∶vB =1∶1,则vA ∶vB ∶vC =3∶3∶1。

高中物理圆周运动知识点总结-高中物理圆周运动公式

高中物理圆周运动知识点总结-高中物理圆周运动公式

高中物理圆周运动知识点总结|高中物理圆周运动公式各位读友大家好,此文档由网络收集而来,欢迎您下载,谢谢高中物理教学中,圆周运动问题既是一个重点,又是一个难点。

下面小编给大家带来高中物理圆周运动知识点,希望对你有帮助。

高中物理圆周运动知识点1.圆周运动:质点的运动轨迹是圆周的运动。

2.匀速圆周运动:质点的轨迹是圆周,在相等的时间内,通过的弧长相等,质点所作的运动是匀速率圆周运动。

3.描述匀速圆周运动的物理量周期:质点完成一次圆周运动所用的时间为周期。

频率:1s钟完成圆周运动的次数。

f=线速度:线速度就是瞬间速度。

做匀速圆周运动的质点,其线速度的大小不变,方向却时刻改变,匀速圆周运动是一个变速运动。

由瞬时速度的定义式v=,当Δt趋近于0时,Δs与所对应的弧长基本重合,所以v=,在匀速圆周运动中,由于相等的时间内通过的弧长相等,那么很小一段的弧长与通过这段弧长所用时间的比值是相等的,所以,其线速度大小v= 角速度:作匀速圆周运动的质点与圆心的连线所扫过的角度与所用时间的比值。

ω==,由此式可知匀速圆周运动是角速度不变的运动。

4.竖直面内的圆周运动轻绳的一端固定,另一端连着一个小球,小球在竖直面内作圆周运动,或者是一个竖直的圆形轨迹,一个小球在其内壁上作竖直面的圆周运动,然后进行计算分析,结论如下:①小球若在圆周上,且速度为零,只能是在水平直径两个端点以下部分的各点,小球要到达竖直圆周水平直径以上各点,则其速度至少要满足重力指向圆心的分量提供向心力②小球在竖直圆周的最低点沿圆周向上运动的过程中,速度不断减小,而小球要到达最高点,则必须在最低点具有足够大的速度才能到达最高点,否则小球就会在圆周上的某一点绳子的拉力为零时,小球就脱离圆周轨道。

物体在杆或圆管的环形轨道上作竖直面内圆周运动,虽然物体从最低点沿圆周向最高点运动的过程中,速度越来越小,由于物体可以受到杆的拉力和压力,所以,物体在圆周上的任意一点的速度均可为零。

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1.匀速圆周运动
1.线速度:质点通过的圆弧长跟所用时间的比值。

222s v r r fr nr t T
πωππ∆=====∆ 单位:米/秒,m/s 2.角速度:质点所在的半径转过的角度跟所用时间的比值。

222f n t T
ϕπωππ∆====∆ 单位:弧度/秒,rad/s 3.周期:物体做匀速圆周运动一周所用的时间。

22r T v ππω=
= 单位:秒,s 4.频率:单位时间内完成圆周运动的圈数。

1f T
= 单位:赫兹,Hz 5.转速:单位时间内转过的圈数。

N n t
= 单位:转/秒,r/s n f = (条件是转速n 的单位必须为转/秒) 6.向心加速度:22222()(2)v a r v r f r r T
πωωπ===== 7.向心力:22222()(2)v F ma m m r m v m r m f r r T
πωωπ====== 三种转动方式
绳模型
2.竖直平面的圆周运动
1.“绳模型”如上图所示,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)
(1)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 =2
v m R
⇒ v 临界=
(2)小球能过最高点条件:v (当v
(3)不能过最高点条件:v (实际上球还没有到最高点时,就脱离了轨道)
2.“杆模型”,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)小球能过最高点的临界条件:v=0,F=mg (F 为支持力)
(2)当0<v 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v F 随v 增大而增大,且F>0(F 为拉力)
3.万有引力定律
1.开普勒第三定律:行星轨道半长轴的三次方与公转周期的二次方的比值是一个常量。

3
2
r k T = (K 值只与中心天体的质量有关) 2.万有引力定律: 122m r
F G m =⋅万 (1)赤道上万有引力:F mg F mg ma =+=+引向向 (g a 向和是两个不同的物理量,)
(2)两极上的万有引力:F mg =引
3.忽略地球自转,地球上的物体受到的重力等于万有引力。

22GMm mg GM gR R
=⇒=(黄金代换) 4.距离地球表面高为h 的重力加速度:()()()222GMm
GM mg GM g R h g R h R h '''=⇒=+⇒=++
5.卫星绕地球做匀速圆周运动:万有引力提供向心力 2GMm F F r
==万向 22GMm GM ma a r r
=⇒= (轨道处的向心加速度a 等于轨道处的重力加速度g 轨)
22GMm v m v r r =⇒=
22GMm m r r ωω=⇒=
2
22GMm m r T r T π⎛⎫=⇒= ⎪⎝⎭
6.中心天体质量的计算:
方法1:22gR GM gR M G =⇒= (已知R 和g ) 方法2
:2v r v M G
=⇒= (已知卫星的V 与r ) 方法3
:23r M G
ωω⇒= (已知卫星的ω与r ) 方法4
:23
24r T M GT
π=⇒= (已知卫星的周期T 与r ) 方法5
:已知32v v T M G T π⎧=⎪⎪=⎨⎪=⎪⎩
(已知卫星的V 与T ) 方法6
:已知3v v M G ωω⎧=⎪⎪=⎨⎪=⎪⎩
(已知卫星的V 与ω,相当于已知V 与T ) 7.地球密度计算: 球的体积公式:343
V R π= 22332323
22()3434r M M r R V mM G m GT R r r GT T M ππρππ=⎧⎪⎪=⇒⎨===⎪⎪⎩
近地卫星23GT πρ= (r=R) 8. 发射速度:采用多级火箭发射卫星时,卫星脱离最后一级火箭时的速度。

运行速度:是指卫星在进入运行轨道后绕地球做匀速圆周运动时的线速度.当卫星“贴着” 地面运行时,
运行速度等于第一宇宙速度。

第一宇宙速度(环绕速度):7.9km/s 。

卫星环绕地球飞行的最大运行速度。

地球上发射卫星的最小发射速度。

第二宇宙速度(脱离速度):11.2km/s 。

使人造卫星脱离地球的引力束缚,不再绕地球运行,从地球表面
发射所需的最小速度。

第三宇宙速度(逃逸速度):16.7km/s 。

使人造卫星挣脱太阳引力的束缚,飞到太阳系以外的宇宙空间去,
从地球表面发射所需要的最小速度。

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