高一物理讲义曲线运动专题二(圆周运动)【知识要点】1.匀速圆周运动,圆周运动;运动轨迹为圆或圆的一部分,这样的运动叫圆周运动.如果质点沿圆周运动,在相等的时间里通过的弧长相等,这种运动叫匀速圆周运动.匀速圆周运动的轨迹为曲线,所以匀速圆周运动是变速运动,匀速是运动的快慢程度不改变.匀速圆周运动是变速运动,所以做匀速圆周运动的物体状态是非平衡态,所受合外力不为零.2.描述圆周运动的物理量(1)线速度:线速度大小又叫速率,用v表示,v=S,S为弧长,t为通过这段弧t长的时间,速率越大则沿弧运动得越快.线速度的方向为圆的切线方向.线速度就是圆周运动的瞬时速度.(2)角速度:连接质点和圆心的半径转过的角度,与所用时间比叫角速度ω=t.的单位是弧度,时间t单位是秒,ω的单位就是弧度/秒,用字母表示为rad/s角速度的大小描述了做圆周运动绕圆心转动快慢程度.角速度大则绕圆心转得快.对一个不变形的物体转动中任何点转过的角度都相同,所以角速度都相同.(3)周期:使圆运动运动一周的时间叫周期用字母T表示,单位为秒.周期描述圆周运动重复的快慢,也反映了转动快慢.周期越小,转动越快.(4)频率:1秒内完成圆周运动的次数叫频率.它是周期的倒数,单位是1/秒.用符号f表示单位又叫赫兹(Hz)f越大,转动就越快.,(5)转速:工程技术中常用.定义为每秒转过的圈数,数值与频率相同,单位也是1/秒.(6)向心加速度①物理意义:描述线速度方向改变的快慢.v24π22②大小:a==ωr=2r=4π2f2rrT③方向:总是指向圆心,与线速度方向垂直3.匀速圆周运动(1)定义:做圆周运动的物体,若在相等的时间里通过的圆弧长度相等,就是匀速圆周运动.(2)运动学特征:线速度大小,向心加速度大小不变,但方向时刻改变,故匀速圆周运动是变速运动.1高一物理讲义4.向心力(1)作用效果:产生向心加速度,以不断改变物体的速度方向,维持物体做圆周运动.(2)大小:F=ma=mv24π2=mω2r=m2r=m4π2f2rrT(3)产生:向心力是按效果命名的力,不是某种性质的力.5.向心加速度的分析向心加速度是向心力的效果,其方向与向心力相同,总是指向圆心.从运动的角度看,向心加速度是描述做匀速圆周运动的物体的速度方向变化情况的v24π22=ωr=2r=4π2f2r物理量,其计算公式a=rT由上式可以看出:当线速度v一定时,向心加速度a跟轨道半径r成反比;当角速度ω一定时,向心加速度a跟r成正比;由于v=rω,所以a总是跟v与ω的乘积成正比.6.圆周运动中向心力的特点(1)匀速圆周运动:由于匀速圆周运动仅是速度方向变化而速度大小不变,故只存在向心加速度,物体受到外力的合力就是向心力.可见,合外力大小不变,方向始终与速度方向垂直且指向圆心,是物体做匀速圆周运动的条件.(2)变速圆周运动:速度大小发生变化,向心加速度和向心力都会相应变化.求物体在某一点受到的向心力时,应使用该点的瞬时速度,在变速圆周运动中,合外力不仅大小随时间改变,其方向也不沿半径指向圆心,合外力沿半径方向的分力提供向心力,使物体产生向心加速度,改变速度的方向,合外力沿轨道切线方向的分力,使物体产生切向加速度,改变速度的大小.相关练习】【相关练习】1,对于做匀速圆周运动的物体,下列说法不正确的是:...A.线速度和周期不变B.单位时间里通过的路程一定大于位移C.角速度和转速不变D.所受合力的大小不变,加速度方向不断改变2,广州和北京处在地球不同的纬度,当两地的建筑物随地球自转时,则有:A.广州的线速度比北京的线速度大B.广州的向心加速度比北京的向心加速度小C.广州的角速度比北京的角速度大D.两地向心加速度的方向都沿地球半径指向地心3,甲,乙两球做匀速圆周运动,向心加速度a随半径r变化的关系图像如图所示,由图像可知:aA.甲球运动时,角速度大小为2rad/s甲B.乙球运动时,线速度大小为6m/s8C.甲球运动时,线速度大小不变乙D.乙球运动时,角速度大小不变2r4.对于做匀速圆周运动的物体,下列说法正确的是A.速度不变B.周期不变C.加速度不变D.合力不变5.在匀速圆周运动中,角速度是描述2高一物理讲义A.质点空间位置变化快慢的物理量B.质点运动快慢的物理量C.半径转动快慢的物理量D.质点速度变化快慢的物理量6.关于匀速圆周运动的下述说法中正确的是(A)角速度不变(B)线速度不变(C)是匀速运动(D)是变速运动7.如图所示,为一皮带传动装置,右轮的半径为r,a是它的边缘上的一点,左侧是一轮轴,大轮的半径为4r,小轮的半径为2r,b点在小轮上,到小轮中心距离为r,c点和d点分别位于小轮和大轮的边缘上,若在传动过程中,皮带不打滑,则(A)a点与b点线速度大小相等