高中物理:圓周運動的概念

2021-01-16 高中物理

一、圓周運動

圓周運動：質點的運動軌跡是圓或圓的一部分的運動叫做圓周運動

勻速圓周運動的特點：

①軌跡是圓

②速度大小是不變的

 

二、描述圓周運動快慢的物理量

物理量

大小

單位

方向

線速度v

v＝s/t

v＝2π r/T

m/s

沿圓弧的切線方向

角速度ω

ω＝θ/t

ω＝2π/T

rad/s

有

周期T

T＝1/f

S

標量（無）

頻率f

f＝1/T

Hz

標量（無）

轉速n

n＝f＝1/T

r/s或r/min

標量（無）

說明：

1、勻速圓周運動是角速度、周期、頻率、轉速都不變的運動！

2、當ω一定時，v與r成正比

當v一定時，ω與r成反比

當r一定時，v與ω成正比

3、兩個重要結論

（1）傳動裝置線速度的關係

a、皮帶傳動－線速度相等

b、齒輪傳動－線速度相等

主動輪通過皮帶、鏈條、齒輪等帶動從動輪的過程中，皮帶（鏈條）上各點以及兩輪邊緣上各點的線速度大小相等。

（2）同軸轉動問題

同軸轉動輪上各點的角速度相等。

 

三、圓周運動的動力學問題

1、向心加速度：任何做勻速圓周運動的物體的加速度都指向圓心。

大小：

方向：始終與線速度方向垂直

2、向心力：指向圓心的合力

大小：

方向：始終與線速度方向垂直

 

四、離心運動

當F＜m2r 物體做離心運動

當F＝m2r 物體做圓周運動

當F＞m2r 物體做向心運動

當F＝0     物體做勻速直線運動

離心現象的應用：洗衣機脫水桶，離心管技術等

離心現象的防治：高速運轉的砂輪，飛輪，汽車轉彎時等

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