勻速圓周運(yùn)動(dòng)知識點(diǎn)總結(jié)

勻速圓周運(yùn)動(dòng)知識點(diǎn)總結(jié)勻速圓周運(yùn)動(dòng)知識點(diǎn)總結(jié)勻速圓周運(yùn)動(dòng)知識點(diǎn)總結(jié)資料僅供參考文件編號：2022年4月勻速圓周運(yùn)動(dòng)知識點(diǎn)總結(jié)版本號：A修改號：1頁次：1.0審核：批準(zhǔn):發(fā)布日期：勻速圓周運(yùn)動(dòng)概念：質(zhì)點(diǎn)做沿著圓周運(yùn)動(dòng)，如果在相等時(shí)間內(nèi)通過的弧長相等，這種運(yùn)動(dòng)叫勻速圓周運(yùn)動(dòng)。知識簡析一、描述圓周運(yùn)動(dòng)的物理量1．線速度：做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體所通過的弧長與所用的時(shí)間的比值。（1）物理意義：描述質(zhì)點(diǎn)沿切線方向運(yùn)動(dòng)的快慢．（2）方向：某點(diǎn)線速度方向沿圓弧該點(diǎn)切線方向．（3）大?。篤=S/t說明:線速度是物體做圓周運(yùn)動(dòng)的即時(shí)速度，其方向時(shí)刻改變，所以勻速圓周運(yùn)動(dòng)是變速運(yùn)動(dòng)。2．角速度：做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，連接物體與圓心的半徑轉(zhuǎn)過的圓心角與所用的時(shí)間的比值。（l）物理意義：描述質(zhì)點(diǎn)繞圓心轉(zhuǎn)動(dòng)的快慢．（2）大小：ω＝φ/t單位：（rad／s）3．周期T，頻率f：做圓周運(yùn)動(dòng)物體一周所用的時(shí)間叫周期．周期的廣范含義：做圓周運(yùn)動(dòng)的物體單位時(shí)間內(nèi)沿圓周繞圓心轉(zhuǎn)過的圈數(shù)，叫做頻率，也叫轉(zhuǎn)速4．轉(zhuǎn)速：單位時(shí)間內(nèi)繞圓心轉(zhuǎn)過的圈數(shù)。r/min5．V、ω、T、f的關(guān)系T＝1/f，ω＝2π/T=v/r=2πf，v＝2πr/T＝2πrf=ωr．T、f、ω三個(gè)量中任一個(gè)確定，其余兩個(gè)也就確定了．但v還和半徑r有關(guān)．6．向心加速度（1）物理意義：描述線速度方向改變的快慢的物理量。（2）大?。篴=v2/r=ω2r=4π2fr=4π2r/T2=ωv，（3）方向：總是指向圓心，方向時(shí)刻在變化．不論a的大小是否變化，a都是個(gè)變加速度．（4）注意：a與r是成正比還是反比，要看前提條件，若ω相同，a與r成正比；若v相同，a與r成反比；若是r相同，a與ω2成正比，與v2也成正比．7．向心力（1）作用：產(chǎn)生向心加速度，只改變線速度的方向，不改變速度的大小．因此，向心力對做圓周運(yùn)動(dòng)的物體不做功．（2）大?。篎＝ma＝mv2/r＝mω2r=m4π2fr=m4π2r/T2=mωv（3）方向：總是沿半徑指向圓心，時(shí)刻在變化．即向心力是個(gè)變力．說明:向心力是按效果命名的力，不是某種性質(zhì)的力，因此，向心力可以由某一個(gè)力提供，也可以由幾個(gè)力的合力提供，要根據(jù)物體受力的實(shí)際情況判定．F心=ma心=m2R=mm4n2R=mωv二、勻速圓周運(yùn)動(dòng)1．特點(diǎn)：線速度的大小恒定，角速度、周期和頻率都是恒定不變的，向心加速度和向心力的大小也都是恒定不變的．2．性質(zhì)：是速度大小不變而速度方向時(shí)刻在變的變速曲線運(yùn)動(dòng)，并且是加速度大小不變、方向時(shí)刻變化的變加速曲線運(yùn)動(dòng)．3．加速度和向心力：由于勻速圓周運(yùn)動(dòng)僅是速度方向變化而速度大小不變，故僅存在向心加速度，因此向心力就是做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體所受外力的合力．4．質(zhì)點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的條件：合外力大小不變，方向始終與速度方向垂直且指向圓心．三、變速圓周運(yùn)動(dòng)（非勻速圓周運(yùn)動(dòng)）典型是：豎直平面的圓周運(yùn)動(dòng)。變速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，不僅線速度大小、方向時(shí)刻在改變，而且加速度的大小、方向也時(shí)刻在改變，是變加速曲線運(yùn)動(dòng)（注：勻速圓周運(yùn)動(dòng)也是變加速運(yùn)動(dòng)）．變速圓周運(yùn)動(dòng)的合力一般不指向圓心，變速圓周運(yùn)動(dòng)所受的合外力產(chǎn)生兩個(gè)效果．1．半徑方向的分力：產(chǎn)生向心加速度而改變速度方向．法向加速度。2．切線方向的分力：產(chǎn)生切線方向加速度而改變速度大?。邢蚣铀俣确ㄏ蚍至Γ寒a(chǎn)生向心加速度，改變方向快慢的物理量。故利用公式求圓周上某一點(diǎn)的向心力和向心加速度的大小，必須用該點(diǎn)的瞬時(shí)速度值．四、圓周運(yùn)動(dòng)解題思路1．靈活、正確地運(yùn)用公式ΣFn＝man=mv2/r＝mω2r＝m4π2r/T2＝m4π2fr；2．正確地分析物體的受力情況，找出向心力．五、有輻條的圓周轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的順轉(zhuǎn)反現(xiàn)象：如何解釋每1/30秒更一幀，車上有8根對稱輻條，若在1/30秒內(nèi)，每根輻條恰好轉(zhuǎn)過角度為（45、360、365、355）觀眾覺得車輪是怎樣轉(zhuǎn)的。（45度時(shí)不動(dòng)；360時(shí)不動(dòng)、355度倒轉(zhuǎn)）。規(guī)律方法1.線速度、角速度、向心加速度大小的比較在分析傳動(dòng)裝置的各物理量時(shí)．要抓住不等量和相等量的關(guān)系．同軸的各點(diǎn)角速度ω和n相等，而線速度v＝ωr與半徑r成正比．在不考慮皮帶打滑的情況下．傳動(dòng)皮帶與皮帶連接的兩輪邊緣的各點(diǎn)線速度大小相等，而角速度ω＝v/r與半徑r成反比．【例1】對如圖所示的皮帶傳動(dòng)裝置，下列說法中正確的是(A)A輪帶動(dòng)B輪沿逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)．(B)B輪帶動(dòng)A輪沿逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)．(C)C輪帶動(dòng)D輪沿順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)．(D)D輪帶動(dòng)C輪沿順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)．【例3】如圖所示，直徑為d的紙質(zhì)圓筒，以角速度ω繞軸O高速運(yùn)動(dòng)，有一顆子彈沿直徑穿過圓筒，若子彈穿過圓筒時(shí)間小于半個(gè)周期，在筒上先、后留下a、b兩個(gè)彈孔，已知ao、bo間夾角為φ弧度，則子彈速度為2．向心力的認(rèn)識和來源（1）向心力不是和重力、彈力、摩擦力相并列的一種類型的力，是根據(jù)力的效果命名的．在分析做圓周運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)受力情況時(shí)，切不可在物體的相互作用力（重力、彈力、摩擦力、萬有引力）以外再添加一個(gè)向心力．(2)由于勻速圓周運(yùn)動(dòng)僅是速度方向變化而速度大小不變的運(yùn)動(dòng)，故只存在向心加速度，物體受的外力的合力就是向心力。顯然物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的條件是：物體的合外力大小不變，方向始終與速度方向垂直且指向圓心。（3）分析向心力來源的步驟是:首先確定研究對象運(yùn)動(dòng)的軌道平面和圓心的位置，然后分析圓周運(yùn)動(dòng)物體所受的力,作出受力圖,最后找出這些力指向圓心方向的合外力就是向心力．例如，沿半球形碗的光滑內(nèi)表面，一小球在水平面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，如圖小球做圓周運(yùn)動(dòng)的圓心在與小球同一水平面上的O/點(diǎn)，不在球心O，也不在彈力N所指的PO線上．這種分析方法和結(jié)論同樣適用于圓錐擺、火車轉(zhuǎn)彎、飛機(jī)在水平面內(nèi)做勻速圓周飛行等在水平面內(nèi)的勻速圓周運(yùn)動(dòng)的問題。共同點(diǎn)是由重力和彈力的合力提供向心力，向心力方向水平。(4）變速圓周運(yùn)動(dòng)向心力的分析向心力來源的步驟同分析勻速圓周運(yùn)動(dòng)向心力來源的步驟相向．但要注意，①一般情況下，變速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力是合外為沿半徑方向的分力提供．②分析豎直面上變速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力的來源時(shí)，通常有細(xì)繩和桿兩種模型．(5)當(dāng)物體所受的合外力小于所需要提供的向心力時(shí)，即F向＜時(shí)，物體做離心運(yùn)動(dòng)；當(dāng)物體所受的合外力大于所需要的向心力，