高中物理匀速圆周运动基本知识

第 4 讲 匀速圆周运动基本知识第一部分知识点一、匀速圆周运动 1. 定义：做圆周运动的质点，若在相等的时间内通过的圆弧长度相等，这种运动就叫做匀速圆周运动。 2. 运动学特征：v 大小不变，T 不变，不变，大小不变；v 和的方向时刻在变，匀速圆周运动是加速度不断改变的变速运动。 3. 动力学特征：合外力大小恒定，方向始终指向圆心。 二、描述圆周运动的物理量 1. 线速度（1）物理意义：描述质点沿圆周运动的快慢。（2）方向：质点在圆弧某点的线速度方向沿圆弧该点的切线方向。（3）大小：（s 是 t 时间内通过的弧长）。 2. 角速度 （1）物理意义：描述质点绕圆心转动的快慢。 （2）大小：（），是连接质点和圆心的半径在 t 时间内转过的角度。 3. 周期 T，频率 f 做匀速圆周运动的物体运动一周所用的时间叫做周期。 做匀速圆周运动的物体单位时间内沿圆周绕圆心转过的圈数，叫做频率，也叫转速。 4. v、、T、f 的关系 5. 向心加速度（1）物理意义：描述线速度方向改变的快慢。（2）大小：（3）方向：总是指向圆心 三、向心力 1. 作用效果：产生向心加速度，不断改变质点的速度方向，维持质点做圆周运动，但不改变速度的大小。 2. 大小： 3. 来源：向心力是按效果命名的力，可以由某个力提供，也可以由几个力的合力提供或由某个力的分力提供，如同步卫星的向心力由万有引力提供，圆锥摆摆球所受向心力由重力和绳上的拉力的合力提供或由绳上拉力的水平重量提供。 4. 匀速圆周运动中向心力就是合外力，而在非匀速圆周运动中，向心力是合外力沿半径方向的一个分力，合外力的另一个分力沿切线方向，用来改变线速度的大小。四、质点做匀速圆周运动的条件 1. 质点具有初速度； 2. 质点受到的合外力始终与速度方向垂直； 3. 合外力 F 的大小保持不变，且 五、设质点质量为 m，做圆周运动的半径为 r，角速度为，向心力为 F，如图所示。 1. 当时，质点做匀速圆周运动 2. 当时，质点做离心运动 3. 当时，质点沿切线做直线运动 4. 当时，质点做向心运动典型例题：例 1 如图所示的皮带传动装置中，右边两轮是连在一起同轴转动，图中三轮半径的关系为：，，A、B、C 三点为三个轮边缘上的点，皮带不打滑，则A、B、C 三点的线速度之比为__________，角速度之比为__________，周期之比为__________。例 2 如图所示，小球 Q 在竖直平面内做匀速圆周运动，当 Q 球转到图示位置时，有...