必修第二册 第3讲 圆周运动的运动学与动力学-【全频累积】2023高中物理知识点考点全频积累高一高二高三全适用

103 第六章 圆周运动 第3讲 圆周运动的运动学与动力学 知识点1　描述圆周运动的物理量 一、 匀速圆周运动 1. 定义:做圆周运动的物体,若在任意相等的时间内通过的圆弧长相等, 就是匀速圆周运动. 2. 运动性质:匀速 􀪍􀪍􀪍􀪍 圆周运动的线速度方向是在时刻变化的,所以它是一种 变速运动 􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍 . 二、 线速度 1. 定义:物体做圆周运动,在一段很短的时间Δt内,通过的弧长为Δs,则 Δs与Δt之比叫作线速度,公式为v= Δs Δt. 2. 意义:描述做圆周运动的物体运动的快慢 􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍 . 3. 方向:物体做圆周运动时该点的切线方向. 三、 角速度 1. 定义:连接物体与圆心的半径转过的角度与转过这一角度所用时间之 比叫作角速度,公式为ω= Δθ Δt. 2. 意义:描述做圆周运动的物体绕圆心转动的快慢 􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍 3. 单位:弧度每秒,符号是rad/s.在运算中,通常把“弧度”或“rad”略去不 写,所以角速度的单位可以写为s-1. 四、 周期 1. 周期T:做匀速圆周运动的物体,运动一周所用的时间.单位为秒(s). 2. 转速n:物体转动的圈数与所用时间之比.单位为转每秒(r/s) 􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍 或转每分 (r/min). 3. 周期和转速的关系:T= 1 n (n的单位为r/s时). 五、 线速度与角速度的关系 在圆周运动中,线速度的大小等于角速度的大小与半径的乘积.公式为 v=ωr. 这里的“匀速”是指 x1 不变 匀速圆周运动不仅速度方向时刻变化，加速度的方向也在时刻变化 描述物体通过弧长的快慢程度 匀速圆周运动是角速度不变的运动 注意转速的单位r/s要和角速度的单位 rad/s区别开来 {#{QQABAYAQogCIAAIAAAgCQwkwCkKQkAGACIoORAAAMAIAwQNABAA=}#} 高中知识点考点全频累积　物理 104 知识点2　向心力　向心加速度 一、 向心力 1. 定义:做匀速圆周运动的物体受到的合力总指向圆心,这个力叫作向 􀪍􀪍 心力 􀪍􀪍􀪍􀪍 . 2. 大小:Fn=mω2r或者Fn=m v2 r. 3. 来源:在匀速圆周运动中,由合力提供向心力 􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍 ;在非匀速圆周运动中,由 沿半径方向的分力提供向心力. 二、 向心加速度 1. 定义:物体做匀速圆周运动时的加速度总指向圆心,这个加速度叫作向 心加速度. 2. 公式:an= v2 r 或an=ω2r. 3. 物理意义:描述线速度方向改变快慢的物理量 三、 变速圆周运动和一般的曲线运动 1. 变速圆周运动 (1) 运动特点:线速度大小和方向时刻改变 (2) 受力特点:变速圆周运动的合力并不指向圆心 􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍 ,产生两个方向的效果, 如图所示. (3) 处理方法: 跟圆周相切的分力Ft 􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍 :改变线速度的大小. 指向圆心的分力Fn 􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍 :改变线速度的方向. 2. 一般的曲线运动的处理方法 (1) 一般的曲线运动:运动轨迹既不是直线也不是圆周的曲线运动. (2) 处理方法:可以把曲线分割为许多很短的小段 􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍 ,质点在每小段的运动 都可以看作圆周运动的一部分,分析质点经过曲线上某位置的运动时,可以采 用圆周运动的分析方法来处理. 知识点3　生活中的圆周运动 一、 火车转弯 1. 铁路弯道的特点 (1) 弯道处外轨略高于内轨. (2) 火车转弯时铁轨对火车的支持力不是竖直向上的,而是斜向弯道的内 侧.支持力与重力的合力指向圆心. (3) 在修筑铁路时,要根据弯道的半径和规定的行驶速度,适当选择内外轨的 高度差,使火车转弯时所需的向心力几乎完全由重力G 和弹力FN 的合力来提供􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍. 向心力是根据 力的作用效果命名 的，由沿半径方向外 力的合力提供；在受 力分析时，不能出现 以效果命名的向心力 向心力的方向总是与速度方向垂直，向心力只 改变速度的 x2 ，不改变速度的 x3 合外力并不是向心力，合外 力沿半径方向的分力提供向心力 切向力 向心力 力