内容正文:
第六章 圆周运动 知识总结
【知识点1】圆周运动
1. 轨迹为 的机械运动称为圆周运动。
2. 线速度的大小:定义: ,定义式: 单位: 物理意义: 。
3. 线速度的方向为物体做圆周运动时该点的 。
4. 如果物体沿着圆周运动,并且 ,这种运动叫做匀速圆周运动。
5. 匀速圆周运动的 是在时刻变化的,因此它是一种 运动,这里的匀速是指 。
6. 角速度,定义: ,定义式: 。
单位: 。物理意义:
7. 匀速圆周运动是 不变的圆周运动。
8. 做圆周运动的物体, 叫作周期,用 表示,单位: 。
9. 转速是指物体转动的 之比,常用符号 表示,单位: 。
10. 频率是指 ,常用符号 表示,单位: 。
11. 周期,转速,频率之间的关系: 。
12. 在圆周运动中,线速度与角速度的关系: 。
【知识点2】两种传动装置
1. 自行车前进时,由于链条不可伸长,也不会脱离齿轮打滑,因而大、小齿轮边缘的点在相等时间内通过的弧长是相等的,即 。由于两个齿轮的半径不同,相等时间内它们转过的 不同。
2. 同轴转动装置特点: 。
3. 皮带、链条、齿轮、摩擦传动特点:边缘处 。
关于传动模型问题的一般解题思路
(1)确定传动类型,获得质点间相关的线速度、角速度关系。
(2)利用线速度与角速度的定量关系,获得相应的结论。
【知识点3】向心力
1. 向心力:做匀速圆周运动的物体所受的合力总指向 。这个指向 的力就叫作向心力。符号: 。
2. 对于做匀速圆周运动的物体,物体的速度大小 ,因此,所受合力只改变 。
3. 向心力是由 或者 提供的,是根据力的 命名的。
4. 向心力方向: 。
5. 实验探究向心力大小的表达式,所使用的的实验方法是 。
6. 向心力的表达式: 或者 。
7. 一般曲线运动:运动轨迹既不是 也不是 的曲线运动。
8. 一般曲线运动的研究方法:将一般的曲线运动分割为许多 ,质点在每一小段的运动都可以看作 运动的一部分。
9. 物体做变速圆周运动,当速率增大时,物体受到的合力与速度方向的夹角为
,当速率减小时,物体受到的合力与速度方向的夹角为 。
10. 应用向心力表达式解题的步骤
确定研究对象 做圆周运动的物体
运动分析 确定圆周运动的轨道平面、圆心位置和半径
受力分析 画出受力示意图,找到向心力来源,运用平行四边形定则或正交分解法求出向心力Fn
列方程求解 选择一种形式确定物体所需要的向心力
【知识点4】向心加速度
1. 向心加速度:物体做匀速圆周运动的加速度总指向 ,我们把它叫作向心加速度。
2. 向心加速度的大小:an= 或an= 。
3. 向心加速度是矢量,方向总指向 ,始终与速度方向 ,故向心加速度只改变线速度的方向,不改变线速度的大小。
4. 任何圆周运动的线速度方向都改变,所以做圆周运动的物体都有向心加速度。
5. 做变速圆周运动的物体,加速度并不指向圆心,该加速度有两个分量:一是向心加速度;二是切向加速度,切向加速度改变线速度大小。
【知识点5】生活中的圆周运动
【火车转弯】
1. 火车在弯道是做 运动,其半径是沿着 方向的。由于其质量巨大,所以需要很大的 力。
2. (1)如果弯道处内外轨一样高,则