高中物理圆周运动及向心力知识点总结
向心力知识点总结

向心力知识点总结关键信息项1、向心力的定义:物体做圆周运动时,沿半径指向圆心方向的合力。
2、向心力的方向:始终指向圆心,与线速度方向垂直。
3、向心力的大小:$F = m\frac{v^2}{r} = m\omega^2 r$,其中$m$为物体质量,$v$为线速度,$r$为圆周运动半径,$\omega$为角速度。
4、向心力的来源:可以是一个力,也可以是几个力的合力,还可以是某个力的分力。
11 向心力的定义及特点向心力是使物体做圆周运动的合力,它的方向时刻改变,始终指向圆心。
其作用是不断改变物体的运动方向,而不改变物体速度的大小。
在匀速圆周运动中,向心力的大小保持不变;在非匀速圆周运动中,向心力的大小随物体运动速度的变化而变化。
111 向心力与向心加速度的关系向心加速度是由于向心力的作用而产生的。
根据牛顿第二定律$F =ma$,当合力(即向心力)作用在物体上时,会产生向心加速度$a =\frac{v^2}{r} =\omega^2 r$。
向心加速度的方向与向心力的方向相同,始终指向圆心。
112 常见的向心力实例例如,在细绳拴着的小球在光滑水平面上做圆周运动时,细绳的拉力提供向心力;汽车在弯道上行驶时,摩擦力提供部分向心力;地球绕太阳公转时,太阳对地球的引力提供向心力。
12 向心力的大小计算向心力的大小可以通过公式$F = m\frac{v^2}{r} = m\omega^2r$来计算。
其中,线速度$v$、角速度$\omega$和圆周运动半径$r$是影响向心力大小的关键因素。
121 线速度与向心力的关系当圆周运动半径一定时,线速度越大,向心力越大;线速度越小,向心力越小。
122 角速度与向心力的关系当圆周运动半径一定时,角速度越大,向心力越大;角速度越小,向心力越小。
123 圆周运动半径与向心力的关系当线速度或角速度一定时,圆周运动半径越大,向心力越大;圆周运动半径越小,向心力越小。
13 向心力的来源分析在实际的圆周运动中,向心力的来源多种多样。
高中物理【圆周运动】知识点、规律总结

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
11
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.
9
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.
14
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
15
运动模型 圆锥摆
飞车走壁
向心力的来源图示
16
运动模型 汽车在水平路面转弯
水平转台(光滑)
6
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.
7
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.
物理必修二圆周运动知识点总结

物理必修二圆周运动知识点总结一、圆周运动的基本概念定义:质点以某点为圆心,半径为r在圆周上运动,其轨迹是圆周或圆弧的运动称为圆周运动。
圆周运动是曲线运动的一种,因此它一定是变速运动。
分类:圆周运动可分为匀速圆周运动和变速圆周运动。
匀速圆周运动指的是线速度大小处处相等的圆周运动,尽管线速度大小不变,但由于方向时刻改变,因此匀速圆周运动仍然是变速运动。
二、描述圆周运动的物理量线速度:描述质点沿圆周运动的快慢的物理量,其方向是质点在圆周上某点的切线方向。
在匀速圆周运动中,线速度大小不变,但方向时刻改变。
角速度:描述质点绕圆心转动的快慢的物理量,是矢量,其方向用右手螺旋定则确定。
在匀速圆周运动中,角速度大小和方向都不变。
周期和频率:周期是质点完成一次圆周运动所需的时间,频率是周期的倒数,表示单位时间内完成圆周运动的次数。
在匀速圆周运动中,周期和频率都不变。
向心力:使质点沿圆周运动的力,方向始终指向圆心。
向心力的大小与线速度、角速度和半径有关,其作用是改变质点的速度方向,使质点能够持续沿圆周运动。
三、圆周运动的规律和应用牛顿第二定律在圆周运动中的应用:通过向心力表达式,可以推导出圆周运动的线速度、角速度、周期等物理量之间的关系。
圆周运动在日常生活和科技领域中的应用:例如电动机转子、车轮、皮带轮等的运动都是圆周运动。
此外,人造卫星、行星运动等天体运动也可以视为圆周运动。
四、离心运动做圆周运动的物体,由于惯性,总有沿着切线方向飞去的倾向。
一旦受力突然消失或合力不足以提供所需的向心力时,物体就会做离心运动。
以上是物理必修二中关于圆周运动的主要知识点总结。
这些知识点是理解和分析圆周运动的基础,对于后续学习物理的其他部分以及应用物理知识解决实际问题具有重要意义。
物理必修二圆周运动的公式定律和二级结论的总结

物理必修二圆周运动的公式定律和二级结论的总结圆周运动公式
1、v(线速度)=S/t=2πr/T=ωr=2πrf(S代表弧长,t代表时间,r代表半径)。
2、q(角速度)=θ/t=2π/T=2πn(θ表示角度或者弧度)。
3、T(周期)=2πr/v=2π/ω。
4、n(转速)=1/T=v/2πr=ω/2π。
5、Fn(向心力)=mrω^2=mv^2/r=mr4π^2/T^2=mr4π^2f^2。
6、an(向心加速度)=rω^2=v^2/r=r4π^2/T^2=r4π^2n^2。
7、vmax(过最高点时的最小速度)=√gr(无杆支撑)。
2圆周运动的特点
匀速圆周运动的特点:轨迹是圆,角速度,周期,线速度的大小(注:因为线速度是矢量,"线速度"大小是不变的,而方向时时在变化)和向心加速度的大小不变,且向心加速度方向总是指向圆心。
线速度定义:质点沿圆周运动通过的弧长ΔL与所用的时间Δt 的比值叫做线速度,或者角速度与半径的乘积。
线速度的物理意义:描述质点沿圆周运动的快慢,是矢量。
角速度的定义:半径转过的弧度(弧度制:360°=2π)与所用时间t的比值。
(匀速圆周运动中角速度恒定)
周期的定义:作匀速圆周运动的物体,转过一周所用的时间。
转速的定义:作匀速圆周运动的物体,单位时间所转过的圈数。
高一向心力知识点总结

高一向心力知识点总结导言:向心力是指一个物体在进行圆周运动时,所受到的朝向圆心的力。
高中物理课程中对向心力的研究是很重要的一部分,它为我们理解物体的圆周运动提供了关键的解释。
本文将对高一向心力的相关知识进行总结,重点介绍了向心力的概念、计算公式以及实际应用等方面。
一、向心力的概念及特点向心力是一个物体在进行圆周运动时所受到的力,它的方向始终指向运动轨迹的圆心。
向心力的大小与物体的质量以及运动的速度、半径等因素有关。
在进行圆周运动时,若没有向心力的作用,物体将沿直线惯性运动,并不会形成圆周运动。
二、向心力的计算公式1. 向心加速度的计算向心力与物体的向心加速度有着密切的联系,向心力的大小可以用向心加速度来表示。
向心加速度的计算公式为:a = v²/r其中,a为向心加速度,v为物体的速度,r为运动的半径。
这个公式表明,向心加速度与速度的平方成正比,与半径的倒数成反比。
2. 向心力的计算向心力的计算公式为:F = m * a其中,F为向心力,m为物体的质量,a为向心加速度。
这个公式表明,向心力与物体的质量成正比,与向心加速度成正比。
三、向心力的实际应用1. 行星运动的解释天体运动中的向心力是解释行星公转的重要因素。
太阳对行星的引力产生了向心力,使得行星能够在固定的轨道上绕太阳进行公转。
这一解释对于研究宇宙运动体系和行星运动规律具有重要意义。
2. 汽车转弯过程中的向心力向心力也在我们日常生活中的许多场景中得到了应用。
比如,当汽车转弯时,转弯半径越小,向心力就越大,所以在转弯时我们会感到身体被向外推的现象。
这就是向心力的产生效应。
3. 球类运动中的向心力当我们抛出一个球体时,球体的运动轨迹呈抛物线形状,球体在运动过程中所受到的向心力使得它始终维持着曲线轨迹,不会偏离直线。
4. 离心机的工作原理离心机是在实验室和工业生产中常见的设备,它的工作原理也与向心力密切相关。
离心机通过快速旋转产生的向心力,能够将混合物中的不同物质分离开来,达到纯化的目的。
【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。
物理圆周运动总结归纳
物理圆周运动总结归纳物理学中,圆周运动是一个重要的概念。
它涉及到物体在一个固定半径的圆形轨道上运动的问题。
在本文中,我们将对物理圆周运动进行总结归纳,探讨其相关理论和应用。
一、基本概念圆周运动是指物体在固定半径的圆形轨道上运动,维持在此轨道上的力称为向心力。
向心力的大小与物体质量成正比,与物体的速度的平方成正比,与物体运动半径的倒数成正比。
圆周运动的速度大小恒定,而速度的方向则始终朝向圆心。
同时,圆周运动还存在一个与速度大小相对的概念,即角速度。
二、角速度与角加速度角速度是描述物体在圆周运动中旋转快慢的物理量。
它的大小等于物体绕圆心转动的角度的变化率。
使用符号ω表示,单位为弧度/秒。
公式为:ω = Δθ / Δt其中,Δθ是物体绕圆心转动的角度变化量,Δt是时间的变化量。
角加速度则是描述物体在圆周运动中转速变化的物理量。
它的大小等于角速度随时间的变化率。
使用符号α表示,单位为弧度/二次方秒。
公式为:α = Δω / Δt三、牛顿第二定律在圆周运动中的应用牛顿第二定律是物理学中最基本的定律之一,它在圆周运动中也有重要的应用。
当物体受到向心力作用时,可以利用牛顿第二定律来推导物体的运动方程。
假设质量为m的物体在半径为r的圆形轨道上运动,并受到向心力F_c的作用。
根据牛顿第二定律,物体的向心加速度a_c与向心力的关系为:F_c = m * a_c由于向心加速度与角加速度之间存在关联,可以推导出物体在圆周运动中的运动方程为:a_c = r * α将上述两个等式结合,可以得到:F_c = m * r * α四、应用领域1. 行星公转行星公转是天体运动中的一种圆周运动。
行星沿着围绕恒星的轨道运动,即围绕一个公共圆心进行圆周运动。
该应用领域研究行星的轨道、速度以及力学规律,对于了解天体运动和星际空间探索具有重要的意义。
2. 粒子加速器粒子加速器是一种利用电磁场加速高能粒子的装置,广泛应用于粒子物理学和核物理学领域。
高一向心力知识点归纳
高一向心力知识点归纳高一向心力是物理学中的一个重要概念,它为我们解释了物体在圆周运动中的加速度来源。
在本文中,我们将对高一向心力的相关知识进行归纳和探讨。
一、什么是向心力?向心力是指物体在圆周运动中向圆心方向的力,它使得物体沿着圆周运动并改变运动方向。
向心力的大小与物体质量和运动速度有关,由于其方向始终指向圆心,所以物体在圆周运动时经常会产生向心加速度。
二、向心力的公式向心力的公式可以通过牛顿第二定律与圆周运动的关系推导得出。
牛顿第二定律表示力与物体加速度之间的关系,而向心力则是圆周运动中的加速度来源。
根据此,可以得出向心力的公式为:F = m * a_c其中,F表示向心力,m表示物体的质量,a_c表示向心加速度。
此公式说明了向心力与物体的质量成正比,与向心加速度成正比。
三、向心力的方向向心力的方向始终指向圆心,无论物体是由外向内运动还是由内向外运动。
当物体由外向内运动时,向心力的方向指向圆心,并提供所需的向心加速度;当物体由内向外运动时,向心力的方向仍然指向圆心,但是此时向心力会减小物体的向心加速度。
四、向心力与速度的关系向心力与物体的速度也有关系。
根据向心力的公式,可以推导出:F = m * v^2 / r其中,v表示物体的速度,r表示物体在圆周运动中的半径。
由此可见,向心力与物体的速度的平方成正比。
五、向心力与半径的关系向心力与物体所处的半径也有关系。
根据向心力的公式,可以推导出:F = m * ω^2 * r其中,ω表示物体的角速度,r表示物体在圆周运动中的半径。
由此可见,向心力与物体所处的半径成正比。
六、向心力的应用向心力的应用非常广泛,例如,在自行车转弯时,我们需要施加向心力来保持平衡;在车辆行驶过弯道时,轮胎对地面施加的摩擦力提供了向心力,使得车辆能够平稳通过弯道;在卧式过山车运动中,弯道上的向心力提供了弯道内物体的稳定性等等。
七、总结高一向心力是物理学中的重要知识点,它解释了物体在圆周运动中的加速度来源。
高中物理--向心力--总结
F合 0或F合 mr 2
F合
v2 m
r
mw 2r
向心力的来源:可以是重力、弹力、摩擦力等各种性质 的力,也可以是几个力的合力,还可以是某个力的分力。
物体做匀速圆周运动时,由合力提供向心力。
非匀速圆周运动:
F向 F合
F F F 向是 合的指向圆心方向的分力 n
练习 例1:关于向心力说法中正确的是(B )
A、物体由于做圆周运动而产生的力叫向心力;
第七节: 向心力
一、向心力
1、定义:
做匀速圆周运动的物体受到的合外力指向圆心的,这个力叫 做向心力。
2、方向: 总指向圆心,与速度垂直,方向不断变化。
二、向心力的大小
Fn man
v2 m
r
mr 2
只改变速度的方向,不改变速度的大小。
验证向心力公式:
(1)设计实验:控制变量法
保持r、ω一定 保持r、m 一定 保持m、ω一定
A B
fB 4fA
rB 2rA
N
fA
AB mg
匀 速圆 周运动 实例分析
圆周运动中的临界问题
本节课的学习目标
1、知道向心力是物体沿半径方向所受的合外力提供的。 2、知道向心力、向心加速度的公式也适用于变速圆周运动。 3、会在具体问题中分析向心力的来源,并进行有关计算。
一、汽车过桥问题
1.求汽车以速度v 过半径为r 的拱桥时对拱桥的压力?
F向
mgtan
mv2 R
v临 Rg tan 火车转弯规定临界速度
1.v=V临时,车轮对内、外都无侧压力。 2.V>V临时,车轮对外轨有侧压力。 3.V<V临时,车轮对内轨有侧压力。
高一向心力知识点总结
高一向心力知识点总结一、什么是向心力在物理学中,向心力是一种使物体沿曲线轨迹运动的力。
当一个物体绕着一个固定点作圆周运动时,必定受到一个向心力的作用。
向心力的大小与物体的质量和圆周运动的半径有关。
当半径增大时,向心力减小;当质量增大时,向心力增大。
在上学期学过的万有引力和万有引力的合力和分解力学习以后要将力学知识和向心力知识还基础结合起来,形成学习米的网络。
二、向心力公式当物体在半径为r的圆周运动中,受到的向心力的大小可以根据以下公式计算:Fc = mv²/r其中,Fc表示向心力的大小,单位是牛顿(N);m表示物体的质量,单位是千克(kg);v表示物体的速度,单位是米每秒(m/s);r表示圆周运动的半径,单位是米(m)。
三、向心加速度向心加速度是指物体在圆周运动中,朝离开圆心的方向加速度。
向心加速度的大小与速度的平方和半径的比值成正比,在圆周运动中,向心加速度的大小可以用以下公式计算:a = v²/r其中,a表示向心加速度的大小,单位是米每秒平方(m/s²);v表示速度,单位是米每秒(m/s);r表示半径,单位是米(m)。
四、向心力和匀速圆周运动在匀速圆周运动中,物体受到的向心力的大小保持不变。
向心加速度是一个常数,只与速度和半径有关。
这就意味着,当一个物体在半径为r的圆周运动中,速度为v时,它受到的向心力的大小可以用以下公式计算:Fc = mv²/r。
五、向心力和离心力在圆周运动中,除了受到向心力的作用外,还会产生一个与向心力方向相反的力,这个力被称为离心力。
离心力的大小与向心力相等,方向相反。
由于向心力作用在物体上,使得物体朝着圆心方向运动,所以我们感觉到这个力使物体朝着圆心运动。
而离心力恰恰相反,它使得物体朝离开圆心方向运动,但这个力并不存在,仅仅只是物体惯性的表现。
所以在我们感觉到离心力的作用。
六、向心力的应用向心力在生活中有很多应用,比如车辆在转弯时受到的向心力可以使车辆沿着弯道转动,高速飞行的飞机和卫星受到的向心力可以使其保持在轨道运行,旋转的游乐设施也会受到向心力的作用。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
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:物体以圆周轨迹运动称为圆周运动,物体以恒定线速度作圆周运动称为匀速圆周运动。
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:做匀速圆周运动的任何物体的加速度都指向圆心,这个加速度叫做向心加速度。
注意:在所有情况下,向心加速度的方向总是指向圆心。
当物体做变速圆周运动时,向心加速度的一个分量加速度指向圆心。
2.方向:在匀速圆周运动中,始终指向圆心,始终与线速度方向垂直。
向心加速度只改变线速度的方向,不改变大小。
3.含义:描述改变圆周运动速度方向的物理量。
4.公式:
5.两个函数图像:
三、向心力
1.定义:作用在沿半径做圆周运动的物体上,指向圆心的合力称为向心力。
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。
③描述做匀速圆周运动的物体时,不能说该物体受向心力,而是说该物体受到什么力,这几个力的合力充当或提供向心力。
四、变速圆周运动的处理方法
1.特点:线速度、向心力、向心加速度的大小和方向都在变化。
2.动力学方程:合外力沿法线方向的分力提供向心力:
合外力沿切线方向的分力产生切线加速度:FT=mωaT。
3.离心运动:
(1)当物体实际受到的沿半径方向的合力满足F供=F需
=mω2r时,物体做圆周运动;
当F供<F需=mω2r时,物体做离心运动。
(2)离心运动并不是受“离心力”的作用产生的运动,而是惯性的表现,是F供<F需的结果;
离心运动不是径向远离圆心的运动。