高三物理勻速圓周運動知識點總結(jié)
質(zhì)點沿圓周運動,如果在任意相等的時間里通過的圓弧長度都相等,這種運動就叫做“勻速圓周運動”。勻速圓周運動是圓周運動中,最常見和最簡單的運動(因為速度是矢量,所以勻速圓周運動實際上是指勻速率圓周運動)。下面是小編總結(jié)的高三物理勻速圓周運動知識點。
高三物理勻速圓周運動知識點總結(jié):
1.運動條件
做勻速圓周運動的充要條件是:
具有初速度(初速度不為零)
始終受到大小不變,方向垂直于速度方向,且在速度方向同一側(cè)的合外力。
2.計算公式
1)v(線速度)=ΔS/Δt=2πr/T=ωr=2πrn(S代表弧長,t代表時間,r代表半徑,n代表轉(zhuǎn)速)
2)ω(角速度)=Δθ/Δt=2π/T=2πn(θ表示角度或者弧度)
3)T(周期)=2πr/v=2π/ω=1/n
4)n(轉(zhuǎn)速)=1/T=v/2πr=ω/2π
5)Fn(向心力)=mrω²=mv²/r=mr4π/T²=mr4π²n²
6)an(向心加速度)=rω²=v²/r=r4π²/T²=r4π²n²
7)vmin=√gr(過最高點時的條件)
8)fmin(過最高點時的對桿的壓力)=mg-(有桿支撐)
9)fmax(過最低點時的對桿的拉力)=mg+(有桿)
3.勻速圓周運動的物理量
線速度v
①意義:描述質(zhì)點沿圓弧運動的快慢的物理量,線速度越大,質(zhì)點沿圓弧運動越快。
?、诙x:線速度的大小等于質(zhì)點通過的弧長s與所用時間t的比值。
?、蹎挝唬簃/s。
?、苁噶浚悍较蛟趫A周各點的切線方向上。
?、菥褪俏矬w做勻速圓周運動的瞬時速度。
⑥質(zhì)點做勻速圓周運動時,線速度大小不變,但方向時刻在改變,故其線速度不是
恒矢量。
?、哌吘壪噙B接的物體,線速度相同。
角速度ω
①定義:連接質(zhì)點和圓心的半徑(動半徑)轉(zhuǎn)過的角度跟所用時間的比值,叫做勻速圓周運動的角速度。
?、趩挝唬簉ad/s(弧度每秒)。
?、凼噶?中學(xué)階段不討論,用右手定則<安培定則>可判斷方向,例如:當(dāng)其在水平面上順時針轉(zhuǎn)動時角速度方向豎直向下)。
④質(zhì)點做勻速圓周運動時,角速度ω恒定不變。
?、萃晃矬w上任意兩點,除旋轉(zhuǎn)中心外,角速度相同。
周期T
①定義:做勻速圓周運動的物體運動一周所用的時間叫做周期。
?、趩挝唬簊(秒)。
?、蹣?biāo)量:只有大小。
?、芤饬x:定量描述勻速圓周運動的快慢。半徑相等時,周期長說明運動得慢,周期短說明運動得快。
?、葙|(zhì)點做勻速圓周運動時,周期恒定不變。
頻率f
①定義:周期的倒數(shù)(每秒內(nèi)完成周期性運動的次數(shù))叫頻率。
②單位:Hz(赫)。
?、蹣?biāo)量:只有大小。
?、芤饬x:定量描述勻速圓周運動的快慢,頻率高說明運動得快,頻率低說明運動得慢。
?、葙|(zhì)點做勻速圓周運動時,頻率恒定不變。
轉(zhuǎn)速n
①定義:做勻速圓周運動的質(zhì)點每秒轉(zhuǎn)過的圈數(shù)。
?、趩挝唬涸趪H單位制中為r/s(轉(zhuǎn)每秒);常用單位為r/min(轉(zhuǎn)每分)。1r/s=60r/min。
(注:r=round英:圈,圈數(shù))
?、蹣?biāo)量:只有大小。
?、芤饬x:實際中定量描述勻速圓周運動的快慢,轉(zhuǎn)速高說明運動得快,轉(zhuǎn)速低說明運動得慢。
⑤質(zhì)點作勻速圓周運動時,轉(zhuǎn)速恒定不變。
注:(1)向心力可以由某個具體力提供,也可以由合力提供,還可以由分力提供,方向始終與速度方向垂直,指向圓心;
(2)做勻速圓周運動的物體,其向心力等于合力,并且向心力只改變速度的方向,不改變速度的大小,因此物體的動能保持不變,向心力不做功,但動量不斷改變。
以上是小編總結(jié)的高三物理勻速圓周運動知識點,供大家參考和學(xué)習(xí),希望對大家的物理學(xué)習(xí)和物理成績的提高有所幫助。