匀速圆周运动一、考点理解1、关于匀速圆周运动(1)条件:①物体在圆周上运动;②任意相等的时间里通过的圆弧长度相等
(2)性质:匀速圆周运动是加速度变化(大小不变而方向不断变化)的变加速运动
(3)匀速圆周运动的向心力:① 是按力的作用效果来命名的力,它不是具有确定性质的某种力,相反,任何性质的力都可以作为向心力
例如,小铁块在匀速转动的圆盘上保持相对静止的原因是,静摩擦力充当向心力,若圆盘是光滑的,就必须用线细拴住小铁块,才能保证小铁块同圆盘一起做匀速转动,这时向心力是由细线的拉力提供
② 向心力的作用效果是改变线速度的方向
做匀速圆周运动的物体所受的合外力即为向心力,它是产生向心加速度的原因,其方向一定指向圆心,是变化的(线速度大小变化的非匀速圆周运动的物体所受的合外力不指向圆心,它既要改变速度方向,同时也改变速度的大小,即产生法向加速度和切向加速度)
③ 向心力可以是某几个力的合力,也可以是某个力的分力
例如,用细绳拴着质量为 m 的物体,在竖直平面内做圆周运动到最低点时,其向心力由绳的拉力和重力()两个力的合力充当
而在圆锥摆运动中,小球做匀速圆周运动的向心力则是由重力的分力(,其中 为摆线与竖直轴的夹角)充当,因此决不能在受力分析时沿圆心方向多加一个向心力
④ 物体做匀速圆周运动所需向心力大小可以表示为: 2、描述圆周运动的物理量(1)线速度:(s 是物体在时间 t 内通过的圆弧长),方向沿圆弧上该点处的切线方向
描述了物体沿圆弧运动的快慢程度
(2)角速度:( 是物体在时间 t 内绕圆心转过的角度),描述了物体绕圆心转动的快慢程度
(3)周期与频率:(沿圆周运动一周所用的时间叫周期,每秒钟完成圆周运动的转数叫频率)
(4)向心加速度:描述线速度方向变化快慢的物理量
方向:总是指向圆心,方向时刻在变化,是一个变加速度
说明 当为常数时,与 r 成正比;当 为