物理圆周运动的知识点

网上有关“物理圆周运动的知识点”话题很是火热,小编也是针对物理圆周运动的知识点寻找了一些与之相关的一些信息进行分析,如果能碰巧解决你现在面临的问题,希望能够帮助到您。

1、圆周运动:质点的运动轨迹是圆周的运动。

 2、匀速圆周运动:质点的轨迹是圆周,在相等的时间内,通过的弧长相等,质点所作的运动是匀速率圆周运动。

 3、描述匀速圆周运动的物理量。

 (1)周期(T):质点完成一次圆周运动所用的时间为周期。

 频率(f):1s钟完成圆周运动的次数。

 (2)线速度(v):线速度就是瞬间速度。做匀速圆周运动的质点,其线速度的大小不变,方向却时刻改变,匀速圆周运动是一个变速运动。

 由瞬时速度的定义式v=,当Δt趋近于0时,Δs与所对应的弧长(Δl)基本重合,所以v=,在匀速圆周运动中,由于相等的时间内通过的弧长相等,那么很小一段的弧长与通过这段弧长所用时间的比值是相等的,所以,其线速度大小v=(其中R是运动物体的轨道半径,T为周期)。

 (3)角速度(ω):作匀速圆周运动的质点与圆心的连线所扫过的角度与所用时间的比值。ω==,由此式可知匀速圆周运动是角速度不变的运动。

 4、竖直面内的圆周运动(非匀速圆周运动)

 (1)轻绳的一端固定,另一端连着一个小球(活小物块),小球在竖直面内作圆周运动,或者是一个竖直的圆形轨迹,一个小球(或小物块)在其内壁上作竖直面的圆周运动,然后进行计算分析,结论如下:

 ①小球若在圆周上,且速度为零,只能是在水平直径两个端点以下部分的各点,小球要到达竖直圆周水平直径以上各点,则其速度至少要满足重力指向圆心的分量提供向心力。

 ②小球在竖直圆周的最低点沿圆周向上运动的过程中,速度不断减小(重力沿运动方向的分量与速度方向是相反的,使小球的速度减小),而小球要到达最高点,则必须在最低点具有足够大的速度才能到达最高点,否则小球就会在圆周上的某一点(这一点一定在水平直径以上)绳子的拉力为零时,小球就脱离圆周轨道。

 (2)物体在杆或圆管的环形轨道上作竖直面内圆周运动,虽然物体从最低点沿圆周向最高点运动的过程中,速度越来越小,由于物体可以受到杆的拉力和压力(或圆管对它的向内或向外的作用力),所以,物体在圆周上的任意一点的速度均可为零。

 (3)物体在竖直的圆周的外壁运动,此种运动的关键是要区别做圆周运动和平抛运动的条件,它们的临界状态是物体的重力沿半径的分量提供向心力,此时,轨道对物体没有作用力,但物体又在轨道上,该点是物体在圆周上的临界点。若物体在最高点时,mg=,v0=,当v-≥v0,物体在最高点处将作平抛运动。

概述

在物理学中,圆周运动(circular motion)是在圆圈上转圈:一个圆形路径或轨迹。当考虑一件物体的圆周运动时,物体的体积大小会被忽略,并看成一质点(在空气动力学上除外)。 圆周运动的例子有:一个人造卫星跟随其轨迹转动、用绳子连接著一块石头并打圈挥动、一架赛车在赛道上转弯、一粒电子垂直地进入一个平均磁场、一个齿轮在机器中的转动、皮带传动装置、火车的车轮及拐弯处轨道。 圆周运动以向心力(centripetal force)提供运动物体所须的加速度。这向心力把运动物体拉向圆形轨迹的中心点。若果没有向心力,物体会跟随牛顿第一定律惯性地进行直线运动。即使物体速率不变,圆周运动是变加速运动,物体的速度方向在不停地改变。[1]

编辑本段生活中的圆周运动

火车过弯:实际做圆周运动,具有向心加速度。 汽车过拱形桥:也可看作圆周运动,桥对车的支持力为F=G-(m*v^2)/R,又因为汽车对桥的压力和桥对汽车的支持力是一对作用力和反作用力,大小相等,所以压力大小也为 F=G-(m*v^2)/R。 汽车过凹形桥:也可看作圆周运动,桥对车的支持力为F=G+(m*v^2)/R,又因为汽车对桥的压力和桥对汽车的支持力是一对作用力和反作用力,大小相等,所以压力大小也为 F=G+(m*v^2)/R。

编辑本段特点

匀速圆周运动的特点:轨迹是圆,角速度,周期 ,线速度的大小(注:"线速度"是改变的,因为线速度是矢量,方向时时在变化)和向心加速度的大小不变。 线速度定义:质点沿圆周运动通过的弧长ΔL与所用的时间Δt的比值叫做线速度。 线速度的物理意义:描述质点沿圆周运动的快慢,是矢量。 角速度的定义:半径转过的弧度(弧度制:360°=2π)与所用时间t的比值. 周期的定义:作匀速圆周运动的物体,转过一周所用的时间. 转速的定义:作匀速圆周运动的物体,每秒转过的弧度. 注意:圆周运动不是匀速运动,而是变速曲线运动!

编辑本段主要公式

线速度v=S/t ,角速度ω=角度/t , 由以上可推导出线速度v=ωr, 求线速度,除了可以用v=S/t,也可推导出v=2πr/T(注:T为周期)=ωr=2πrn(注:n代表转速,n与可以T可以互相转换,公式为T=1/n),π代表圆周率 同样的,求角速度可以用ω=角度/t =2π/T=v/r=2πn 其中S为弧长,r指半径,V为线速度,a为加速度,T为周期,ω为角速度(单位:rad/s)。

编辑本段著名理论

任何物体在作圆周运动时需要一个向心力,因为它在不断改变速度。对象的速度的速率大小不变,但方向一直在改变。只有合适大小的向心力才能维持物体在圆轨道上运动。这个加速度(速度是一个矢量,改变方向的同时可以不改变大小)是由向心力提供的,如果不具备这一条件,物体将脱离圆轨道。注意,向心加速度是反映线速度方向改变的快慢。 物体在作圆周运动时速度的方向相切于圆周路径。匀速圆周运动物体所受合力的方向一直指向圆心,即此来改变速度的方向。 现在,向心力可以使物体不脱离轨道。一个很好的例子是重力。 地面重力给人造卫星必要的力使其在沿轨道运动。 现在回到物理学上来。向心力与物体速度的平方及它的质量和半径倒数成正比: F = mv?/r,F=mω?r(v是线速度,ω是角速度) 所以如果我们知道了力大小,质量,半径,我们可以算出对象旋转速度。 如果我们知道了速度,质量,半径,我们可以算出力大小。符号记为如下: F = ma 是的,合外力=质量乘以加速度,所以: a = v?/r =(2π)?r/T? 质量符号去除—用 F和 ma 取代. 因此求加速度可以不用知道物体的质量。 当一质点在一平面做圆周运动时在另一正交平面的射影是做简谐运动,与弹簧振子的运动形式一样,加速度在不断变化中。 如果物体沿半径是R的圆周作匀速圆周运动,运动一周的时间为T,则线速度的大小等于角速度大小和半径R的乘积. v=ωR,使用这一公式时应注意,角度的单位一定要用弧度,只有角速度的单位是弧度/秒时,上述公式才成立.

编辑本段匀速圆周运动

物理术语

1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。 2物体作圆周运动的条件:①具有初速度;②受到一个大小不变、方向与物体运动速度方向始终垂直因而是指向圆心的力(向心力)。物体作匀速圆周运动时,速度的大小虽然不变,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,因为其加速度方向在不断改变,因为其运动轨迹是圆,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

匀速圆周运动相关公式

1、v(线速度)=l/t=2πr/T(l代表弧长,t代表时间,r代表半径) 2、ω(角速度)=θ/t=2π/T(θ表示角度或者弧度) 3、T(周期)=2πr/v=2π/ω 4、f(频率)=1/T 5、ω=2πn 6、v=rω 7、Fn(向心力)=mrω^2=mv^2/r=mr4π^2/T^2=mr4π^2f^2 8、an(向心加速度)=rω^2=v^2/r=r4π^2/T^2=r4π^2n^2 9、绳子拉球时,过顶点时的最小速度为v=(gr)^(1/2) 杆拉球时,v过顶点的最小速度为0 匀速圆周运动向心力公式的推导 设一质点在A处的运动速度为Va,在运动很短时间⊿t后,到达B点,设此是的速度为Vb 由于受向心力的作用而获得了一个指向圆心 速度⊿v,在⊿v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⊿v=矢量Vb,矢量⊿v=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 ⊿v/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⊿v=sv/r ⊿v/⊿t=s/⊿t * v/r,其中⊿v/⊿t表示向心加速度a,s/⊿t 表示线速度 所以a=v^2/r=rω^2=r4π^2/T^2=r4π^2n^2 F(向心力)=ma=mv^2/r=mrω^2=m4π^2/T^2r 将平面里的二维匀速圆周运动一维化 建立一个模型:质量为m的小球与一劲度系数为k的弹簧(原长无限短)相连,在平面直角坐标系x-y里做角速度为ω,半径为A的匀速圆周运动。 此时F(向心力)=kA=m(4π^2/T^2)r可知T=2π√k/m 在x轴上有 Vx=Vcos(ωt+φ)Fx=kx=kAsin(ωt+φ)即x=kAsin(ωt+φ) 同理,y轴上有Vy=Vsin(ωt+φ)Fy=ky=kAsin(ωt+φ) 即y=kAcos(ωt+φ) 将此推广可知小球在过原点的任何一条直线上的投影均做简谐运动。  匀速圆周运动与简谐运动的关系

编辑本段变速圆周运动

一般地,将作圆周运动的物体所受的合力分解为径向分力(使物体保持圆轨道运动)和切向分力(使物体速度发生变化)。 向心力的大小由运动物体的瞬时速度决定。 绳子末端的物体在这种情况下,受到的力量可以分为径向分力和切线分力。径向分力可以指向中心也可以向外。

关于“物理圆周运动的知识点”这个话题的介绍,今天小编就给大家分享完了,如果对你有所帮助请保持对本站的关注!

本文来自作者[紫丹]投稿,不代表盛龙号立场,如若转载,请注明出处:https://www.snlon.net/sn/5637.html

(5)

文章推荐

  • 公务员医保报销比例

    网上有关“公务员医保报销比例”话题很是火热,小编也是针对公务员医保报销比例寻找了一些与之相关的一些信息进行分析,如果能碰巧解决你现在面临的问题,希望能够帮助到您。法律分析:以陕西省为例(1)在职人员门诊费用报销比例(年度内校内、校外医药费合并计算):小于等于3000元:公费医疗报销80%,个人负担2

    2025年09月13日
    32320
  • 消逝的光芒怎样联机玩-

    网上有关“消逝的光芒怎样联机玩?”话题很是火热,小编也是针对消逝的光芒怎样联机玩?寻找了一些与之相关的一些信息进行分析,如果能碰巧解决你现在面临的问题,希望能够帮助到您。在初始任务结束后第一次睡觉度过夜晚就可以开启联机模式。在游戏消逝的光芒中,玩家和Steam好友联机的方法是首先玩家要确保完成了游戏

    2025年09月17日
    21301
  • 本科当兵和专科当兵区别

    网上有关“本科当兵和专科当兵区别”话题很是火热,小编也是针对本科当兵和专科当兵区别寻找了一些与之相关的一些信息进行分析,如果能碰巧解决你现在面临的问题,希望能够帮助到您。本科当兵和专科当兵区别主要表现在服役年龄、优惠政策,晋升空间、学费补偿、应征入伍的优先权、参军入伍的方式有区别、在部队转“军士”有

    2025年09月17日
    24315
  • 如何在支付宝开店

    网上有关“如何在支付宝开店”话题很是火热,小编也是针对如何在支付宝开店寻找了一些与之相关的一些信息进行分析,如果能碰巧解决你现在面临的问题,希望能够帮助到您。问题一:商家如何在支付宝开店?支付宝现在投资10亿实行全民开店,用支付宝或者淘宝网里的扫一扫扫支付宝官网二维码进入支付宝全民开店,填写资

    2025年09月17日
    23322
  • 如何培养孩子的语言表达能力

    网上有关“如何培养孩子的语言表达能力”话题很是火热,小编也是针对如何培养孩子的语言表达能力寻找了一些与之相关的一些信息进行分析,如果能碰巧解决你现在面临的问题,希望能够帮助到您。培养孩子的语言表达能力的方法有:语言环境创设不可少、让孩子爱上阅读、抓住生活中一切表达的机会、父母和孩子之间多一些交流、注

    2025年09月18日
    27315
  • 窗口挡住桌面

    网上有关“窗口挡住桌面”话题很是火热,小编也是针对窗口挡住桌面寻找了一些与之相关的一些信息进行分析,如果能碰巧解决你现在面临的问题,希望能够帮助到您。这个是你cpu占有率太高了导致的假死机现象首先说硬件,有可能是内存太小或虚拟内存过低导致的内存小就只有买新内存条插上虚拟内存的话对于虚拟内存如何设置的

    2025年09月20日
    24301
  • 买了辆瑞纳问下提车时应该注意些什么事项?

    网上有关“买了辆瑞纳问下提车时应该注意些什么事项?”话题很是火热,小编也是针对买了辆瑞纳问下提车时应该注意些什么事项?寻找了一些与之相关的一些信息进行分析,如果能碰巧解决你现在面临的问题,希望能够帮助到您。1、看外观:挑选新车,可要求两台同型号车挑选。注意车身缝隙和漆面。这样的观察有技巧的,可以着

    2025年09月20日
    26312
  • 买房为什么要做资金监管

    网上有关“买房为什么要做资金监管”话题很是火热,小编也是针对买房为什么要做资金监管寻找了一些与之相关的一些信息进行分析,如果能碰巧解决你现在面临的问题,希望能够帮助到您。买房做资金监管是为了维护买房者和卖房者双方的权益,资金监管由房地产行政主管部门会同银行、具有担保资质的机构在银行开立的资金监管专用

    2025年09月20日
    27317
  • 九三管局到哈市高速公路怎么走近

    网上有关“九三管局到哈市高速公路怎么走近”话题很是火热,小编也是针对九三管局到哈市高速公路怎么走近寻找了一些与之相关的一些信息进行分析,如果能碰巧解决你现在面临的问题,希望能够帮助到您。常规路线是九三——齐齐哈尔——大庆——哈尔滨,全程约530公里,这是全程高速。最近的高速路线是九三——红五月一连—

    2025年09月21日
    22322
  • 地中海气候详细资料大全

    网上有关“地中海气候详细资料大全”话题很是火热,小编也是针对地中海气候详细资料大全寻找了一些与之相关的一些信息进行分析,如果能碰巧解决你现在面临的问题,希望能够帮助到您。地中海气候(Mediterraneanclimate),又称作副热带夏干气候,由西风带与副热带高气压带交替控制形成的,是亚热带

    2025年09月23日
    21315
  • 小卡片掉在车窗缝里了

    网上有关“小卡片掉在车窗缝里了”话题很是火热,小编也是针对小卡片掉在车窗缝里了寻找了一些与之相关的一些信息进行分析,如果能碰巧解决你现在面临的问题,希望能够帮助到您。小卡片掉在车窗缝里了 小卡片掉在车窗缝里了,路边小广告随处可见,有一种特别令人头疼,那便是塞在

    2025年09月24日
    18304
  • 实操教程“微乐陕西三代控制器”附开挂脚本详细步骤

    ˂pstyle="font-size:16px;font-family:-apple-system,BlinkMacSystemFont,"vertical-align:baseline;font-weight:400;color:#1A1A1A;font-style:normal;

    2025年09月25日
    15309

发表回复

本站作者才能评论

评论列表(3条)

  • 紫丹的头像
    紫丹 2025年09月28日

    我是盛龙号的签约作者“紫丹”

  • 紫丹
    紫丹 2025年09月28日

    本文概览:网上有关“物理圆周运动的知识点”话题很是火热,小编也是针对物理圆周运动的知识点寻找了一些与之相关的一些信息进行分析,如果能碰巧解决你现在面临的问题,希望能够帮助到您。1、圆周运...

  • 紫丹
    用户092807 2025年09月28日

    文章不错《物理圆周运动的知识点》内容很有帮助