《圆周运动》知识归类
一,匀速圆周运动的基本概念和公式:
1,速度(线速度):
定义:文字表述______________________________________;
公式表示:___________________________;
速度的其他计算公式:
、
r n , n
是转数。
2,角速度:
定义:文字表述______________________________________;
公式表示:________________________;
角速度的其他计算公式:_________________________________。
线速度与角速度的关系:___________________。
3,向心加速度:计算公式:
、
。
注意:(1)上述计算向心加速度的两个公式也适用于计算变速圆周运动的向心加速度,计算时必须用该点的线速度(或角速度)的瞬时值;
(2)v一定时,a与r成反比;
一定时,a与r成正比。
4,向心力:
定义:__________________________________________________;
计算公式:
、
。
注意:(1)匀速圆周运动大小不变,方向时刻改变,是变速运动;加速度大小不变,方向时刻改变,是一种变加速运动。匀速圆周运动的速度、加速度和所受向心力都是变量,但角速度是恒量;
(2)线速度、角速度和周期都表示匀速圆周运动的快慢;
(3)匀速圆周运动时物体所受合外力必须指向圆心,作为使物体产生向心加速度的向心力。如果物体做变速圆周运动,合外力的沿半径的分力是此时的向心力,它改变速度的方向;合外力的切向分力则改变速度的大小。
二,圆周运动题型分析:
1,竖直面上变速圆周运动,可归纳为线吊小球、杆连小球、壳外小球型。
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模型 |
共同点 |
不同点 |
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线吊小球 |
(1)只受重力和弹力作用;(2)只有重力做功,因而机械能守恒。 |
(1)小球所受弹力指向圆心;(2)若刚能通过圆周的最高点A,则
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杆连小球 |
(1)小球所受弹力方向可以指向圆心或离开圆心;(2)如刚能通过圆周最高点A,则vA=0 ;(3)只可能做圆周运动,不可能做抛体运动。 |
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壳外小球 |
(1)小球所受弹力方向离开壳面;(2)如刚能通过壳的最高点A,则 vA=0 ;(3)如到达某点后离开壳面,该点对应于对壳面的弹力N=0,以后改做斜下抛运动。 |
2,在水平面上的匀速圆周运动:飞机绕水平圆周盘旋、圆锥摆、火车转弯,均属次类运动。此时物体所受合外力作为向心力。