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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 名师总结 优秀学问点总结:匀速圆周运动学问点一.基本概念:1 匀速圆周运动(1)定义:质点沿圆周运动,假如在相等的时间内通过的弧长相等,就称质点作匀速圆周运动(2)条件:a.有肯定的初速度 b.受到一个大小不变方向始终跟速度垂直的力的作用(即向心力)(3)特点:速度大小不变,方向时刻转变(4)描述匀速圆周运动的物理量:a.线速度:大小不变,方向时刻转变,单位是 m/s, 是矢量;b.角速度 : 恒定不变,是矢量, (方向可由右手螺旋定就确定,高中不要求把握)单位 rad/s c.周期:标量,单位:s d.转速 : 单位时间物体转过的圈数 n 标
2、量,符号:单位: r/s 或 r/mine.频率 : 质点在单位时间完成圆周运动的周数 标量,符号:f 单位: Hz(5)留意:a.匀速圆周运动是非匀变速曲线运动 b.“ 匀速” 应懂得为“ 匀速率” 不能懂得为“ 匀速度”c.合力不为零,不能称作平稳状态 2.向心力:(1)定义: 做匀速圆周运动的物体所受到的合力指向圆心,叫向心力;(2)特点:指向圆心,大小不变,方向时刻转变,是变力;F 向=F 合(3)作用:只转变速度大小,不转变方向(4)留意:a.是一种成效力,它可以由重力、弹力、摩擦力等单独供应,也可以由它们的合力供应;b.“ 向心力” 只是说明做圆周运动的物体需要一个指向圆心方向的力
3、,而并非物体又受到一个“ 新的性质” 的力;即在受力分析时,向心力不能单独作为一种力;c.变速圆周运动的向心力不等于合力,合力也不肯定指向圆心;3向心加速度(1)定义:由向心力产生的加速度(2)特点:指向圆心,大小不变,方向时刻转变,是矢量;4供应的向心力:通过受力分析求出来的,沿半径方向指向圆心的力,匀速圆周运动中 F需向=F合5需要的向心力:依据物体实际运动时的质量m、半径 r、线速度v或角速度 w求出的向心力F提=mrw2=mrv2/r 6离心现象(1)做圆周运动物体的运动特点:做圆周运动的物体由于本身的惯性,总有沿圆周切线飞出的倾向;名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,
4、共 4 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师总结 优秀学问点(2)概念:在所受合力突然消逝或不足以供应圆周运动所需的向心力的情形下,就会做靛渐远离圆心的运 动,这种现象称为离心现象;(3)特殊留意:a. 物体做离心运动并不是受到了什么所谓的“ 离心力” 作用(精确讲没离心力这个概念)b. 产生离心运动的根本缘由是由于物体的惯性;c. 离心现象既有利又有害,要留意利用和防止;二基本公式1线速度:vtl2r22nrntT2角速度:2T3转速( n)频率( f)周期三者的关系:n=f T11v2r 的关系: v= rfn4线速度与角速度、半径5向心力:F nma nmm2rm22
5、rrT6向心加速度:an2 v2r22r,rT三典型应用 :1皮带传动问题:在皮带不打滑的情形下( 1)皮带传动的两个轮缘 (即同一皮带) 上各点的线速度相等,角速度与半径成反比,1r r221即大轮转的慢,小轮转的快(2)绕同轴转动 即同一轮上 的物体上各个点的角速度相等,线速度与半径成正比;v 1v 2r r1即2离轴越远转的越快;2汽车过桥问题:(1)过平桥:支持力等于重力大小F支mg(2)过凸桥:最高点有失重现象;a.F向mgF支grgrb.最大速度:vmaxc.安全速度:v(3)过凹桥:最低点有超重现象;名师归纳总结 F向F支mg第 2 页,共 4 页- - - - - - -精选学
6、习资料 - - - - - - - - - 名师总结 优秀学问点3火车转弯类问题(1)外轨高于内轨时:a.抱负速度: . 轮缘与内外轨均无侧压力,由重力与支持力的合力供应向心力时的速度,这时有:F向mgtanv 0gRt a ngRtan,内轨对轮缘有侧压力;b.当v实c.当v实gRtan,外轨对轮缘有侧压力;(2)内外轨水平:向心力的来源是外轨的水平弹力,所以外轨简单磨损4汽车转弯类问题(1)水平路面上:a.由静摩擦力供应向心力 : F 向 f 静b.最大静摩擦力供应最大速度:vmax gRC.安全速度:v安 gR(2)外高内低路面上(车与路面间没有侧向摩擦力):a.重力与支持力合力供应向心
7、力 F向 mg tanb.最大速度:v max gR tanb.安全速度:v安 gR tan5.竖直平面内的圆周运动(1)模型 1:无支撑模型 如图 留意 :绳对小球只能产生沿绳收缩方向的拉力a. 临界条件即小球到达最高点的最小速度:名师归纳总结 绳子或轨道对小球没有力的作用, 由重力供应向心力:第 3 页,共 4 页v临界=Rgb,能过最高点的条件:vRg- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 名师总结 优秀学问点当 VRg时,绳对球产生拉力,轨道对球产生压力方向均指向圆心;c.不能过最高点的条件:V V临界(实际上球仍没到最高点时就脱离了轨道)( 2)模
8、型 2 :有支撑模型(如图)留意: 杆与绳不同,杆对球既能产生拉力,也能对球产生支持力a.当 v= Rg 时,由重力供应向心力,杆或轨道对小球无作用力即 N0 b. 小球到达最高点的最小速度为零即 v0,这时支持力等于重力大小即 Nmg c. 当 0vRg 时,杆或轨道对小球有向外的作用力 N(方向背离圆心) ,N 随 v 增大而减小,且 mg N 0 d.当 vRg 时,杆或轨道对小球有向内的作用力N(方向指向圆心) ,并 N 随 v 的增大而增大;6.离心运动与近心(向心)运动:如下列图:(1)当 F 供=F 需即 F 提=mRw 2 时,物体做匀速圆周运动;(2)当 F供F需 即 F提 mRw 2 时,物体做靠近圆心的向心运动,运动半径将逐步减小(3)当 F供F需 即 F提 mRw 2 时,物体做远离圆心的曲线运动,运动半径将逐步增大;(4)当供应的向心力突然消逝即 四解决匀速圆周运动的基本方法F供=0 时,物体将沿圆的切线方向飞出1挑选讨论对象,依据转轴确定转动圆心,找到半径 2受力分析,找到向心力;3依据向心力公式建立方和求解;名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 4 页