圆周运动公式大全 圆周运动
一、描述圆周运动的物理量
二、匀速圆周运动和非匀速圆周运动
1.匀速圆周运动
(1)定义:线速度大小不变的圆周运动 .
(2)性质:向心加速度大小不变,方向总是指向圆心的变加速曲线运动.
(3)质点做匀速圆周运动的条件
合力大小不变,方向始终与速度方向垂直且指向圆心.
2.非匀速圆周运动
(1)定义:线速度大小、方向均发生变化的圆周运动.
(2)合力的作用
三、离心运动
1.本质:做圆周运动的物体,由于本身的惯性,总有沿着圆周切线方向飞出去的倾向.
2.受力特点(如图所示)
考点一 圆周运动中的运动学分析
描述圆周运动的物理量主要有线速度、角速度、周期、频率、转速、向心加速度、向心力等,现比较如下表:
★重点归纳★
1.传动装置
(1)高中阶段所接触的传动主要有:①皮带传动(线速度大小相等);②同轴传动(角速度相等);③齿轮传动(线速度大小相等);④摩擦传动(线速度大小相等).
(2)传动装置的特点:(1)同轴传动:固定在一起共轴转动的物体上各点角速度相同;(2)皮带传动、齿轮传动和摩擦传动:皮带(或齿轮)传动和不打滑的摩擦传动的两轮边缘上各点线速度大小相等.
2.圆周运动各物理量间的关系
考点二 圆周运动中的动力学分析
1.向心力的来源
向心力是按力的作用效果命名的,可以是重力、弹力、摩擦力等各种力,也可以是几个力的合力或某个力的分力,因此在受力分析中要避免再另外添加一个向心力.
2.向心力的确定
(1)确定圆周运动的轨道所在的平面,确定圆心的位置.
(2)分析物体的受力情况,找出所有的力沿半径方向指向圆心的合力就是向心力.
★重点归纳★
解决圆周运动问题的主要步骤
(1)审清题意,确定研究对象;
(2)分析物体的运动情况,即物体的线速度、角速度、周期、轨道平面、圆心、半径等;
(3)分析物体的受力情况,画出受力示意图,确定向心力的来源;
(4)根据牛顿运动定律及向心力公式列方程.
考点三 竖直平面内圆周运动中的绳模型与杆模型问题
1.在竖直平面内做圆
周运动的物体,按运动到轨道最高点时的受力情况可分为两类:一是无支撑(如球与绳连接、沿内轨道运动的过山车等),称为“绳(环)约束模型”,二是有支撑(如球与杆连接、在弯管内的运动等),称为“杆(管道)约束模型”.
2.绳、杆模型涉及的临界问题
★重点归纳★
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