概述
在物理学中,圆周运动(circular motion)是在圆圈上转圈:一个圆形路径或轨迹。当考虑一件物体的圆周运动时,物体的体积大小会被忽略,并看成一质点(在空气动力学上除外)。 圆周运动的例子有:一个人造卫星跟随其轨迹转动、用绳子连接著一块石头并打圈挥动、一架赛车在赛道上转弯、一粒电子垂直地进入一个平均磁场、一个齿轮在机器中的转动、皮带传动装置、火车的车轮及拐弯处轨道。 圆周运动以向心力(centripetal force)提供运动物体所须的加速度。这向心力把运动物体拉向圆形轨迹的中心点。若果没有向心力,物体会跟随牛顿第一定律惯性地进行直线运动。即使物体速率不变,圆周运动是变加速运动,物体的速度方向在不停地改变。[1]
编辑本段生活中的圆周运动
火车过弯:实际做圆周运动,具有向心加速度。 汽车过拱形桥:也可看作圆周运动,桥对车的支持力为F=G-(m*v^2)/R,又因为汽车对桥的压力和桥对汽车的支持力是一对作用力和反作用力,大小相等,所以压力大小也为 F=G-(m*v^2)/R。 汽车过凹形桥:也可看作圆周运动,桥对车的支持力为F=G+(m*v^2)/R,又因为汽车对桥的压力和桥对汽车的支持力是一对作用力和反作用力,大小相等,所以压力大小也为 F=G+(m*v^2)/R。
编辑本段特点
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:"线速度"是改变的,因为线速度是矢量,方向时时在变化)和向心加速度的大小不变。 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。 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. 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,每秒转过的弧度. 注意:圆周运动不是匀速运动,而是变速曲线运动!
编辑本段主要公式
线速度v=S/t ,角速度ω=角度/t , 由以上可推导出线速度v=ωr, 求线速度,除了可以用v=S/t,也可推导出v=2πr/T(注:T为周期)=ωr=2πrn(注:n代表转速,n与可以T可以互相转换,公式为T=1/n),π代表圆周率 同样的,求角速度可以用ω=角度/t =2π/T=v/r=2πn 其中S为弧长,r指半径,V为线速度,a为加速度,T为周期,ω为角速度(单位:rad/s)。
编辑本段著名理论
任何物体在作圆周运动时需要一个向心力,因为它在不断改变速度。对象的速度的速率大小不变,但方向一直在改变。只有合适大小的向心力才能维持物体在圆轨道上运动。这个加速度(速度是一个矢量,改变方向的同时可以不改变大小)是由向心力提供的,如果不具备这一条件,物体将脱离圆轨道。注意,向心加速度是反映线速度方向改变的快慢。 物体在作圆周运动时速度的方向相切于圆周路径。匀速圆周运动物体所受合力的方向一直指向圆心,即此来改变速度的方向。 现在,向心力可以使物体不脱离轨道。一个很好的例子是重力。 地面重力给人造卫星必要的力使其在沿轨道运动。 现在回到物理学上来。向心力与物体速度的平方及它的质量和半径倒数成正比: F = mv?/r,F=mω?r(v是线速度,ω是角速度) 所以如果我们知道了力大小,质量,半径,我们可以算出对象旋转速度。 如果我们知道了速度,质量,半径,我们可以算出力大小。符号记为如下: F = ma 是的,合外力=质量乘以加速度,所以: a = v?/r =(2π)?r/T? 质量符号去除—用 F和 ma 取代. 因此求加速度可以不用知道物体的质量。 当一质点在一平面做圆周运动时在另一正交平面的射影是做简谐运动,与弹簧振子的运动形式一样,加速度在不断变化中。 如果物体沿半径是R的圆周作匀速圆周运动,运动一周的时间为T,则线速度的大小等于角速度大小和半径R的乘积. v=ωR,使用这一公式时应注意,角度的单位一定要用弧度,只有角速度的单位是弧度/秒时,上述公式才成立.
编辑本段匀速圆周运动
物理术语
1定义:质点沿圆周运动,如果在任意相等的时间里通过的圆弧长度都相等,这种运动就叫做“匀速圆周运动”,亦称“匀速率圆周运动”因为物体作圆周运动时速率不变,但速度方向随时发生变化。 2物体作圆周运动的条件:①具有初速度;②受到一个大小不变、方向与物体运动速度方向始终垂直因而是指向圆心的力(向心力)。物体作匀速圆周运动时,速度的大小虽然不变,但速度的方向时刻改变,所以匀速圆周运动是变速运动。又由于作匀速圆周运动时,它的向心加速度的大小不变,但方向时刻改变,故匀速圆周运动是变加速运动。“匀速圆周运动”一词中的“匀速”仅是速率不变的意思。 做匀速圆周运动的物体仍然具有加速度,而且加速度不断改变,因为其加速度方向在不断改变,因为其运动轨迹是圆,所以匀速圆周运动是变加速曲线运动。匀速圆周运动加速度方向始终指向圆心。做变速圆周运动的物体总能分解出一个指向圆心的加速度,我们将方向时刻指向圆心的加速度称为向心加速度
匀速圆周运动相关公式
1、v(线速度)=l/t=2πr/T(l代表弧长,t代表时间,r代表半径) 2、ω(角速度)=θ/t=2π/T(θ表示角度或者弧度) 3、T(周期)=2πr/v=2π/ω 4、f(频率)=1/T 5、ω=2πn 6、v=rω 7、Fn(向心力)=mrω^2=mv^2/r=mr4π^2/T^2=mr4π^2f^2 8、an(向心加速度)=rω^2=v^2/r=r4π^2/T^2=r4π^2n^2 9、绳子拉球时,过顶点时的最小速度为v=(gr)^(1/2) 杆拉球时,v过顶点的最小速度为0 匀速圆周运动向心力公式的推导 设一质点在A处的运动速度为Va,在运动很短时间⊿t后,到达B点,设此是的速度为Vb 由于受向心力的作用而获得了一个指向圆心 速度⊿v,在⊿v与Va的共同作用下而运动到B点,达到Vb的速度 则矢量Va+矢量⊿v=矢量Vb,矢量⊿v=矢量Vb-矢量Va 用几何的方法可以得到Va与Vb的夹角等于OA与OB的夹角,当⊿t非常小时 ⊿v/v=s/r(说明:由于质点做匀速圆周运动,所以Va=Vb=v,s表示弧长,r表示半径) 所以⊿v=sv/r ⊿v/⊿t=s/⊿t * v/r,其中⊿v/⊿t表示向心加速度a,s/⊿t 表示线速度 所以a=v^2/r=rω^2=r4π^2/T^2=r4π^2n^2 F(向心力)=ma=mv^2/r=mrω^2=m4π^2/T^2r 将平面里的二维匀速圆周运动一维化 建立一个模型:质量为m的小球与一劲度系数为k的弹簧(原长无限短)相连,在平面直角坐标系x-y里做角速度为ω,半径为A的匀速圆周运动。 此时F(向心力)=kA=m(4π^2/T^2)r可知T=2π√k/m 在x轴上有 Vx=Vcos(ωt+φ)Fx=kx=kAsin(ωt+φ)即x=kAsin(ωt+φ) 同理,y轴上有Vy=Vsin(ωt+φ)Fy=ky=kAsin(ωt+φ) 即y=kAcos(ωt+φ) 将此推广可知小球在过原点的任何一条直线上的投影均做简谐运动。 匀速圆周运动与简谐运动的关系
编辑本段变速圆周运动
一般地,将作圆周运动的物体所受的合力分解为径向分力(使物体保持圆轨道运动)和切向分力(使物体速度发生变化)。 向心力的大小由运动物体的瞬时速度决定。 绳子末端的物体在这种情况下,受到的力量可以分为径向分力和切线分力。径向分力可以指向中心也可以向外。
高中物理匀速圆周运动公式总结?
一、力学
1、 胡克定律: F = kx (x为伸长量或压缩量;k为劲度系数,只与弹簧的原长、粗细和材料有关)
2、 重力: G = mg (g随离地面高度、纬度、地质结构而变化;重力约等于地面上物体受到的地球引力)
3 、求F 、 的合力:利用平行四边形定则。
注意:(1) 力的合成和分解都均遵从平行四边行法则。
(2) 两个力的合力范围: ú F1-F2 ú £ F£ F1 + F2
(3) 合力大小可以大于分力、也可以小于分力、也可以等于分力。
4、两个平衡条件:
(1) 共点力作用下物体的平衡条件:静止或匀速直线运动的物体,所受合外力为零。
F合=0 或 : Fx合=0 Fy合=0
推论:[1]非平行的三个力作用于物体而平衡,则这三个力一定共点。
[2]三个共点力作用于物体而平衡,其中任意两个力的合力与第三个力一定等值反向
(2* )有固定转动轴物体的平衡条件:力矩代数和为零。(只要求了解)
力矩:M=FL (L为力臂,是转动轴到力的作用线的垂直距离)
5、摩擦力的公式:
(1) 滑动摩擦力: f= m FN
说明 : ① FN为接触面间的弹力,可以大于G;也可以等于G;也可以小于G
② m为滑动摩擦因数,只与接触面材料和粗糙程度有关,与接触面积大小、接触面相对运动快慢以及正压力N无关。
(2) 静摩擦力:其大小与其他力有关, 由物体的平衡条件或牛顿第二定律求解,不与正压力成正比。
大小范围: O£ f静£ fm (fm为最大静摩擦力,与正压力有关)
说明:
a 、摩擦力可以与运动方向相同,也可以与运动方向相反。
b、摩擦力可以做正功,也可以做负功,还可以不做功。
c、摩擦力的方向与物体间相对运动的方向或相对运动趋势的方向相反。
d、静止的物体可以受滑动摩擦力的作用,运动的物体可以受静摩擦力的作用。
6、 浮力: F= rgV (注意单位)
7、 万有引力: F=G
(1) 适用条件:两质点间的引力(或可以看作质点,如两个均匀球体)。
(2) G为万有引力恒量,由卡文迪许用扭秤装置首先测量出。
(3) 在天体上的应用:(M——天体质量 ,m-卫星质量, R——天体半径 ,g——天体表面重力加速度,h-卫星到天体表面的高度)
a 、万有引力=向心力
G
b、在地球表面附近,重力=万有引力
mg = G g = G
c、 第一宇宙速度
mg = m V=
8、 库仑力:F=K (适用条件:真空中,两点电荷之间的作用力)
9、 电场力:F=Eq (F 与电场强度的方向可以相同,也可以相反)
10、磁场力:
(1) 洛仑兹力:磁场对运动电荷的作用力。
公式:f=qVB (B^V) 方向——左手定则
(2) 安培力 : 磁场对电流的作用力。
公式:F= BIL (B^I) 方向——左手定则
11、牛顿第二定律: F合 = ma 或者 ?Fx = m ax ?Fy = m ay
适用范围:宏观、低速物体
理解:(1)矢量性 (2)瞬时性 (3)独立性
(4) 同体性 (5)同系性 (6)同单位制
12、匀变速直线运动:
基本规律: Vt = V0 + a t S = vo t + a t2
几个重要推论:
(1) Vt2 - V02 = 2as (匀加速直线运动:a为正值 匀减速直线运动:a为正值)
(2) A B段中间时刻的瞬时速度:
Vt/ 2 = = (3) AB段位移中点的即时速度:
Vs/2 =
匀速:Vt/2 =Vs/2 ; 匀加速或匀减速直线运动:Vt/2 <Vs/2
(4) 初速为零的匀加速直线运动,在1s 、2s、3s……ns内的位移之比为12:22:32……n2; 在第1s 内、第 2s内、第3s内……第ns内的位移之比为1:3:5…… (2n-1); 在第1米内、第2米内、第3米内……第n米内的时间之比为1: : ……(
(5) 初速无论是否为零,匀变速直线运动的质点,在连续相邻的相等的时间间隔内的位移之差为一常数:Ds = aT2 (a——匀变速直线运动的加速度 T——每个时间间隔的时间)
13、 竖直上抛运动: 上升过程是匀减速直线运动,下落过程是匀加速直线运动。全过程是初速度为VO、加速度为-g的匀减速直线运动。
(1) 上升最大高度: H =
(2) 上升的时间: t=
(3) 上升、下落经过同一位置时的加速度相同,而速度等值反向
(4) 上升、下落经过同一段位移的时间相等。 从抛出到落回原位置的时间:t =
(5)适用全过程的公式: S = Vo t —— g t2 Vt = Vo-g t
Vt2 -Vo2 = - 2 gS ( S、Vt的正、负号的理解)
14、匀速圆周运动公式
线速度: V= Rw =2 f R=
角速度:w=
向心加速度:a = 2 f2 R
向心力: F= ma = m 2 R= m m4 n2 R
注意:(1)匀速圆周运动的物体的向心力就是物体所受的合外力,总是指向圆心。
(2)卫星绕地球、行星绕太阳作匀速圆周运动的向心力由万有引力提供。
(3) 氢原子核外电子绕原子核作匀速圆周运动的向心力由原子核对核外电子的库仑力提供
15、平抛运动公式:匀速直线运动和初速度为零的匀加速直线运动的合运动
水平分运动: 水平位移: x= vo t 水平分速度:vx = vo
竖直分运动: 竖直位移: y = g t2 竖直分速度:vy= g t
tgq = Vy = Votgq Vo =Vyctgq
V = Vo = Vcosq Vy = Vsinq
在Vo、Vy、V、X、y、t、q七个物理量中,如果 已知其中任意两个,可根据以上公式求出其它五个物理量。
16、 动量和冲量: 动量: P = mV 冲量:I = F t
(要注意矢量性)
17 、动量定理: 物体所受合外力的冲量等于它的动量的变化。
公式: F合t = mv' - mv (解题时受力分析和正方向的规定是关键)
18、动量守恒定律:相互作用的物体系统,如果不受外力,或它们所受的外力之和为零,它们的总动量保持不变。 (研究对象:相互作用的两个物体或多个物体)
公式:m1v1 + m2v2 = m1 v1'+ m2v2'或Dp1 =- Dp2 或Dp1 +Dp2=O
适用条件:
(1)系统不受外力作用。 (2)系统受外力作用,但合外力为零。
(3)系统受外力作用,合外力也不为零,但合外力远小于物体间的相互作用力。
(4)系统在某一个方向的合外力为零,在这个方向的动量守恒。
19、 功 : W = Fs cosq (适用于恒力的功的计算)
(1) 理解正功、零功、负功
(2) 功是能量转化的量度
重力的功——量度——重力势能的变化
电场力的功——量度——电势能的变化
分子力的功——量度——分子势能的变化
合外力的功——量度——动能的变化
20、 动能和势能: 动能: Ek =
重力势能:Ep = mgh (与零势能面的选择有关)
21、动能定理:外力所做的总功等于物体动能的变化(增量)。
公式: W合= DEk = Ek2 - Ek1 = 22、机械能守恒定律:机械能 = 动能+重力势能+弹性势能
条件:系统只有内部的重力或弹力做功。
公式: mgh1 + 或者 DEp减 = DEk增
23、能量守恒(做功与能量转化的关系):有相互摩擦力的系统,减少的机械能等于摩擦力所做的功。
DE = Q = f S相
24、功率: P = (在t时间内力对物体做功的平均功率)
P = FV (F为牵引力,不是合外力;V为即时速度时,P为即时功率;V为平均速度时,P为平均功率; P一定时,F与V成正比)
25、 简谐振动: 回复力: F = -KX 加速度:a = -
单摆周期公式: T= 2 (与摆球质量、振幅无关)
(了解*)弹簧振子周期公式:T= 2 (与振子质量、弹簧劲度系数有关,与振幅无关)
26、 波长、波速、频率的关系: V = =l f (适用于一切波)
二、热学
1、热力学第一定律:DU = Q + W
符号法则:外界对物体做功,W为“+”。物体对外做功,W为“-”;
物体从外界吸热,Q为“+”;物体对外界放热,Q为“-”。
物体内能增量DU是取“+”;物体内能减少,DU取“-”。
2 、热力学第二定律:
表述一:不可能使热量由低温物体传递到高温物体,而不引起其他变化。
表述二:不可能从单一的热源吸收热量并把它全部用来对外做功,而不引起其他变化。
表述三:第二类永动机是不可能制成的。
3、理想气体状态方程:
(1)适用条件:一定质量的理想气体,三个状态参量同时发生变化。
(2) 公式: 恒量
4、热力学温度:T = t + 273 单位:开(K)
(绝对零度是低温的极限,不可能达到)
三、电磁学
(一)直流电路
1、电流的定义: I = (微观表示: I=nesv,n为单位体积内的电荷数)
2、电阻定律: R=ρ (电阻率ρ只与导体材料性质和温度有关,与导体横截面积和长度无关)
3、电阻串联、并联:
串联:R=R1+R2+R3 +……+Rn
并联: 两个电阻并联: R=
4、欧姆定律: (1)部分电路欧姆定律: U=IR
(2)闭合电路欧姆定律:I =
路端电压: U = e -I r= IR
电源输出功率: = Iε-I r =
电源热功率:
电源效率: = =RR+r
(3)电功和电功率:
电功:W=IUt 电热:Q= 电功率 :P=IU
对于纯电阻电路: W=IUt= P=IU =
对于非纯电阻电路: W=Iut > P=IU>
(4)电池组的串联:每节电池电动势为 `内阻为 ,n节电池串联时:
电动势:ε=n 内阻:r=n
(二)电场
1、电场的力的性质:
电场强度:(定义式) E = (q 为试探电荷,场强的大小与q无关)
点电荷电场的场强: E = (注意场强的矢量性)
2、电场的能的性质:
电势差: U = (或 W = U q )
UAB = φA - φB
电场力做功与电势能变化的关系:DU = - W
3、匀强电场中场强跟电势差的关系: E = (d 为沿场强方向的距离)
4、带电粒子在电场中的运动:
① 加速: Uq = mv2
②偏转:运动分解: x= vo t ; vx = vo ; y = a t2 ; vy= a t
a =
(三)磁场
1、 几种典型的磁场:通电直导线、通电螺线管、环形电流、地磁场的磁场分布。
2、 磁场对通电导线的作用(安培力):F = BIL (要求 B⊥I, 力的方向由左手定则判定;若B‖I,则力的大小为零)
3、 磁场对运动电荷的作用(洛仑兹力): F = qvB (要求v⊥B, 力的方向也是由左手定则判定,但四指必须指向正电荷的运动方向;若B‖v,则力的大小为零)
4、 带电粒子在磁场中运动:当带电粒子垂直射入匀强磁场时,洛仑兹力提供向心力,带电粒子做匀速圆周运动。即: qvB =
可得: r = , T = (确定圆心和半径是关键)
(四)电磁感应
1、感应电流的方向判定:①导体切割磁感应线:右手定则;②磁通量发生变化:楞次定律。
2、感应电动势的大小:① E = BLV (要求L垂直于B、V,否则要分解到垂直的方向上 ) ② E = (①式常用于计算瞬时值,②式常用于计算平均值)
(五)交变电流
1、交变电流的产生:线圈在磁场中匀速转动,若线圈从中性面(线圈平面与磁场方向垂直)开始转动,其感应电动势瞬时值为:e = Em sinωt ,其中 感应电动势最大值:Em = nBSω .
2 、正弦式交流的有效值:E = ;U = ; I =
(有效值用于计算电流做功,导体产生的热量等;而计算通过导体的电荷量要用交流的平均值)
3 、电感和电容对交流的影响:
① 电感:通直流,阻交流;通低频,阻高频
② 电容:通交流,隔直流;通高频,阻低频
③ 电阻:交、直流都能通过,且都有阻碍
4、变压器原理(理想变压器):
①电压: ② 功率:P1 = P2
③ 电流:如果只有一个副线圈 : ;
若有多个副线圈:n1I1= n2I2 + n3I3
5、 电磁振荡(LC回路)的周期:T = 2π
四、光学
1、光的折射定律:n =
介质的折射率:n =
2、全反射的条件:①光由光密介质射入光疏介质;②入射角大于或等于临界角。 临界角C: sin C =
3、双缝干涉的规律:
①路程差ΔS = (n=0,1,2,3——) 明条纹
(2n+1) (n=0,1,2,3——) 暗条纹
② 相邻的两条明条纹(或暗条纹)间的距离:ΔX =
4、光子的能量: E = hυ = h ( 其中h 为普朗克常量,等于6.63×10-34Js, υ为光的频率) (光子的能量也可写成: E = m c2 )
(爱因斯坦)光电效应方程: Ek = hυ - W (其中Ek为光电子的最大初动能,W为金属的逸出功,与金属的种类有关)
5、物质波的波长: = (其中h 为普朗克常量,p 为物体的动量)
五、原子和原子核
1、 氢原子的能级结构。
原子在两个能级间跃迁时发射(或吸收光子):
hυ = E m - E n
2、 核能:核反应过程中放出的能量。
质能方程: E = m C2 核反应释放核能:ΔE = Δm C2
复习建议:
1、高中物理的主干知识为力学和电磁学,两部分内容各占高考的38℅,这些内容主要出现在计算题和实验题中。
力学的重点是:①力与物体运动的关系;②万有引力定律在天文学上的应用;③动量守恒和能量守恒定律的应用;④振动和波等等。⑤⑥
解决力学问题首要任务是明确研究的对象和过程,分析物理情景,建立正确的模型。解题常有三种途径:①如果是匀变速过程,通常可以利用运动学公式和牛顿定律来求解;②如果涉及力与时间问题,通常可以用动量的观点来求解,代表规律是动量定理和动量守恒定律;③如果涉及力与位移问题,通常可以用能量的观点来求解,代表规律是动能定理和机械能守恒定律(或能量守恒定律)。后两种方法由于只要考虑初、末状态,尤其适用过程复杂的变加速运动,但要注意两大守恒定律都是有条件的。
电磁学的重点是:①电场的性质;②电路的分析、设计与计算;③带电粒子在电场、磁场中的运动;④电磁感应现象中的力的问题、能量问题等等。
2、热学、光学、原子和原子核,这三部分内容在高考中各占约8℅,由于高考要求知识覆盖面广,而这些内容的分数相对较少,所以多以选择、实验的形式出现。但绝对不能认为这部分内容分数少而不重视,正因为内容少、规律少,这部分的得分率应该是很高的。
匀速圆周运动是高中物理的重要章节,是高中同学重点掌握的内容。下面我给大家带来高中物理匀速圆周运动公式,希望对你有帮助。
高中物理匀速圆周运动公式
1.线速度V=s/t=2πr/T
2.角速度ω=Φ/t=2π/T=2πf
3.向心加速度a=V2/r=ω2r=2π/T2r
4.向心力F=mV2/r=mω2r=mr2π/T2=mωv=F合
5.周期与频率:T=1/f
6.角速度与线速度的关系:V=ωr
7.角速度与转速的关系ω=2πn此处频率与转速意义相同
8.主要物理量及单位:弧长s:米m;角度Φ:弧度rad;频率f:赫Hz;周期T:秒s;转速n:r/s;半径r:米m;线速度V:m/s;角速度ω:rad/s;向心加速度:m/s2。
注:
1向心力可以由某个具体力提供,也可以由合力提供,还可以由分力提供,方向始终与速度方向垂直,指向圆心;
2做匀速圆周运动的物体,其向心力等于合力,并且向心力只改变速度的方向,不改变速度的大小,因此物体的动能保持不变,向心力不做功,但动量不断改变。
高中物理匀速圆周运动知识点
1、关于匀速圆周运动
1条件:①物体在圆周上运动;②任意相等的时间里通过的圆弧长度相等。
2性质:匀速圆周运动是加速度变化大小不变而方向不断变化的变加速运动。
3匀速圆周运动的向心力:
①是按力的作用效果来命名的力,它不是具有确定性质的某种力,相反,任何性质的力都可以作为向心力。例如,小铁块在匀速转动的圆盘上保持相对静止的原因是,静摩擦力充当向心力,若圆盘是光滑的,就必须用线细拴住小铁块,才能保证小铁块同圆盘一起做匀速转动,这时向心力是由细线的拉力提供。
②向心力的作用效果是改变线速度的方向。做匀速圆周运动的物体所受的合外力即为向心力,它是产生向心加速度的原因,其方向一定指向圆心,是变化的线速度大小变化的非匀速圆周运动的物体所受的合外力不指向圆心,它既要改变速度方向,同时也改变速度的大小,即产生法向加速度和切向加速度。
③向心力可以是某几个力的合力,也可以是某个力的分力。例如,用细绳拴著质量为m的物体,在竖直平面内做圆周运动到最低点时,其向心力由绳的拉力和重力F向 = T拉 - mg两个力的合力充当。而在圆锥摆运动中,小球做匀速圆周运动的向心力则是由重力的分力F向 = mg*tanθ,其中θ为摆线与竖直轴的夹角充当,因此决不能在受力分析时沿圆心方向多加一个向心力。
④物体做匀速圆周运动所需向心力大小可以表示为:
F = ma = mv^2/r = mrω^2 = mr*4π^2/T^2
2、描述圆周运动的物理量
1线速度:v = s/ts是物体在时间t内通过的圆弧长,方向沿圆弧上该点处的切线方向。描述了物体沿圆弧运动的快慢程度。
2角速度:ω = θ/tθ是物体在时间t内绕圆心转过的角度,描述了物体绕圆心转动的快慢程度。
3周期与频率:T = 2πr/v = 2π/ω = 1/f沿圆周运动一周所用的时间叫周期,每秒钟完成圆周运动的转数叫频率。
4向心加速度:描述线速度方向变化快慢的物理量。大小:a向心 = v^2/r = rω^2 = r*4π^2/T^2。方向:总是指向圆心,方向时刻在变化,是一个变加速度。
说明:当ω为常数时,a向心与r成正比;当v为常数时,a向心与r成反比。因此,若无特殊条件说明,不能说a向心一定与r成正比还是反比。
3、匀速圆周运动的运动学特征
匀速圆周运动的线速度大小不变但方向不断变化;周期不变;频率不变;角速度不变;向心加速度大小不变但方向不断变化。
高中物理学习方法
听得懂
高中生要积极主动地去听讲,把老师所说的每一句话都用心来听,熟记高中物理概念定义,这是“知其然”,老师讲解的过程就是“知其所以然”,听懂,才会运用。
记牢固
尤其是基本的概念。定义、定律、结论等,不要把这些看成可记可不记的知识,轻视了,高中生对物理问题的理解、运用就会受阻,在物理解题过程中就会因概念不清而丢分,掌握三基本:基本概念清、基本规律熟、基本方法会,这些都是要记住的范畴。只有这样,高中生学习物理才会得心应手,各种难题才会迎刃而解。
会运用
会运用才是提高成绩的根本,就是对概念、公式等要掌握灵活,活学活用,不是死记硬背,不同的题型采用不同的解题方法,公式的运用也是做到灵活多变,以达到正确解题的目的。比如对于牛顿三大运动定律、什么是动量、为什么动量会守恒这些动力学的基本概念的理解,仅仅停留在字面上学起来就是枯燥的,甚至是难于理解的,而这些知识又影响着整个力学的学习过程,所以,在高中物理学习过程中,试着把这些概念化的内容融于各种题型中,将其内化成高中生的基本知识,另辟思路,学起来就容易得多了,学习效益会翻倍。
练得熟
高中物理知识是分板块的,各内容间既相互联络,又相互区别,所以在物理学习过程中,练是很有必要的,俗话说,熟能生巧,练得多了,也就轻车熟路了,各知识点之间就能形成一定的类比,高中生就可以将前后知识融会贯通,由点及面的综合运用了。
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本文概览:概述在物理学中,圆周运动(circular motion)是在圆圈上转圈:一个圆形路径或轨迹。当考虑一件物体的圆周运动时,物体的体积大小会被忽略,并看成一质点(在空气动力学上除...
文章不错《高一物理(圆周运动)》内容很有帮助