描述圆周运动的物理量及彼此关系 圆 周 运 动一 、概 念 : 物 体 运 动 轨 迹 为 圆 称 物 体 做 圆 周 运 动 。 二 、描 述 匀 速 圆 周 运 动的 物 理 量 ( 1) 轨 道 半 径 ( r) ( 2) 线 速 度 ( v) : 概 念 式 :tsv 矢 量 : 质 点 做 匀 速 圆 周 运 动 某 点 线 速 度 的 方向 就 在 圆 周 该 点 切 线 方 向 上 。 ( 3) 角 速 度 ( ω, 又 称 为 圆 频 率 ) : Tt2 (φ 是 t 时 间 内 半 径 转 过 的 圆 心 角 ) 单 位 : 弧 度 每 秒 ( rad/s) (4)周期(T):做匀速圆周运动的物体运动一周所用的时间叫做周期。 (5)频率(f,或转速n):物体在单位时间内完成的圆周运动的次数。 各物理量之间的关系: rtrvfTtrfTrtsv2222 注意:计算时,均采用国际单位制,角度的单位采用弧度制。 (6)向心加速度 rrvan22(还有其它的表示形式,如: rfrTvan2222) 方向:其方向时刻改变且时刻指向圆心。 对于一般的非匀速圆周运动,公式仍然适用,为物体的加速度的法向加速度分量,r 为曲率半径;物体的另一加速度分量为切向加速度a ,表征速度大小改变的快慢(对匀速圆周运动而言,a =0) (7)向心力 匀速圆周运动的物体受到的合外力常常称为向心力,向心力的来源可以是任何性质的力,常见的提供向心力的典型力有万有引力、洛仑兹力等。对于一般的非匀速圆周运动,物体受到的合力的法向分力nF 提供向心加速度(下式仍然适用),切向分力F 提供切向加速度。 向心力的大小为:rmrvmmaFnn22(还有其它的表示形式,如: rfmrTmmvFn2222);向心力的方向时刻改变且时刻指向圆心。 实际上,向心力公式是牛顿第二定律在匀速圆周运动中的具体表现形式。 3.分类: ⑴ 匀速圆周运动 (1)概念:物体沿着圆周运动,而且线速度的大小处处相等,这种运动叫做匀速圆周运动。 (2)性质:向心加速度大小不变,方向老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。 例1:如图所示,已知绳长为L=20 cm,水平杆长L′=0.1 m,小球质量m=0.3 kg,整个装置可绕竖直...