高一物理匀速圆周运动知识点及习题.doc

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1、高一物理匀速圆周运动知识介绍质点沿圆周运动，如果在任意相等的时间里通过的圆弧长度都相等，匀速圆周运动，这种运动就叫做“匀速圆周运动”，匀速圆周运动是圆周运动中，最常见和最简单的运动（因为速度是矢量，所以匀速圆周运动实际上是指匀速率圆周运动）。天体的匀速圆周运动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。所以匀速圆周运动的线速度是无时不刻不在变化的。匀速圆周运动运动条件物体作匀速圆周运动时，速度的大小虽然不变，

2、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，因其加速度方向在不断改变，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。公式解析计算公式1、v（线速度）=ΔS/Δt=2πr/T=ωr=2πrf(S代表

3、弧长，t代表时间，r代表半径,f代表频率)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/ω4、n（转速）=1/T=v/2πr=ω/2π5、Fn（向心力）=mrω^2=mv^2/r=mr4π^2/T^2=mr4π^2f^26、an（向心加速度）=rω^2=v^2/r=r4π^2/T^2=r4π^2n^27、vmax=√gr（过最高点时的条件）8、fmin(过最高点时的对杆的压力)=mg-√gr（有杆支撑）9、fmax(过最低点时的对杆的拉力)=mg+√gr（有杆）向心力公式的推导设一

4、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,设此时的速度为Vb由于受向心力的作用而获得了一个指向圆心相关图片速度Δv，在Δv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Δv=矢量Vb，矢量Δv=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Δv/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Δv=sv/rΔv/Δt=s/Δt*v/r，其中Δv/Δt表示向心加速度a，s/Δt表示线速度所以a=v^2/r=rω^2=r4

5、π^2/T^2=r4π^2n^2F（向心力）=ma=mv^2/r=mrω^2=mr4π^2/T^2物理介绍描述匀速圆周运动快慢的物理量：线速度v①意义：描述质点沿圆弧运动的快慢，线速度越大，质点沿圆弧运动越快。②定义：线速度的大小等于质点通过的弧长s与所用时间t的比值。③单位：m/s。④矢量：方向在圆周各点的切线方向上。⑤就是物体做匀速圆周运动的瞬时速度。⑥质点做匀速圆周运动时，线速度大小不变，但方向时刻在改变，故其线速度不是恒矢量。⑦边缘相连接的物体，线速度相同。角速度ω①定义：连接质点和圆心的半径(动半径)转过的角度跟所用时间的比值

6、，叫做匀速圆周运动的角速度。②单位：rad/s(弧度每秒)。③矢量(中学阶段不讨论)。④质点做匀速圆周运动时，角速度ω恒定不变。⑤同一物体上，角速度相同。周期T①定义：做匀速圆周运动的物体运动一周所用的时间叫做周期。②单位：s(秒)。③标量：只有大小。④意义：定量描述匀速圆周运动的快慢。周期长说明运动得慢，周期短说明运动得快。⑤质点做匀速圆周运动时，周期恒定不变。频率f①定义：周期的倒数(每秒内完成周期性运动的次数)叫频率。②单位：Hz(赫)。③标量：只有大小。④意义：定量描述匀速圆周运动的快慢，频率高说明运动得快，频率低说明运动得慢。

7、⑤质点做匀速圆周运动时，频率恒定不变。转速n①定义：做匀速圆周运动的质点每秒转过的圈数。②单位：在国际单位制中为r/s(转每秒)；常用单位为r/min(转每分)。1r/s=60r/min。（注：r=round英：圈，圈数）③标量：只有大小。④意义：实际中定量描述匀速圆周运动的快慢，转速高说明运动得快，转速低说明运动得慢。⑤质点作匀速圆周运动时，转速恒定不变。几个物理量之间的关系1．匀速圆周运动属于A．匀速运动B．匀加速运动C．加速度不变的曲线运动D．变加速曲线运动．显示解析试题篮2．如图所示为火车站用来装卸煤炭使用的水平传送带模型，水平

8、传送带的长度为L=8m，传送带的皮带轮半径均为R=0.4m，皮带轮转动的角速度为ω=10rad/s．传送带的底部距地面的高度为h=4.2m，现有一块矩形煤炭（视为质点）无初速度地释放在水平传送带的A点位置处