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文档简介

第13讲圆周运动一、描述圆周运动的物理量主要有线速度、角速度、周期、转速、向心加速度、向心力等，现比较如下表意义、方向公式、单位线速度(1)描述做圆周运动的物体运动快慢的物理量(v)(2)方向与半径垂直，和圆周相切(1)v＝eq\f(Δl,Δt)＝eq\f(2πr,T)(2)国际单位：m/s角速度(1)描述物体绕圆心转动快慢的物理量(ω)(2)中学不研究其方向(1)ω＝eq\f(Δθ,Δt)＝eq\f(2π,T)(2)国际单位：rad/s周期频率和转速(1)周期是物体沿圆周运动一圈的时间(T)(2)转速是物体在单位时间内转过的圈数(n)(3)频率(f)是物体在1s内转过的圈数(4)周期与频率的关系为T＝eq\f(1,f)(1)T＝eq\f(2πr,v)；单位：s(2)n的单位r/s，r/min(3)f的国际单位：Hz向心加速度(1)描述速度方向变化快慢的物理量(an)(2)方向指向圆心(1)an＝eq\f(v2,r)＝ω2r＝vω(2)国际单位：m/s2向心力(1)作用效果是产生向心加速度，只改变线速度的方向，不改变线速度的大小(2)方向指向圆心(1)Fn＝mω2r＝meq\f(v2,r)＝meq\f(4π2,T2)r(2)国际单位：N二、匀速圆周运动与变速圆周运动匀速圆周运动变速圆周运动运动特点线速度的大小不变，角速度、周期和频率都不变，向心加速度的大小不变线速度的大小、方向都变化，角速度变化，向心加速度的大小、方向都变，周期可能变也可能不变受力特点所受到的合力为向心力，大小不变，方向变，其方向时刻指向圆心合力产生两个效果：①沿半径方向的分力Fn，即向心力，它改变速度的方向；②沿切线方向的分力Ft，它改变速度的大小运动性质变加速曲线运动(加速度大小不变，方向变化)变加速曲线运动(加速度大小、方向都变化)三、离心运动1．定义：做圆周运动的物体，在所受合外力突然消失或不足以提供圆周运动所需向心力的情况下，所做的逐渐远离圆心的运动。2．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。3．受力特点(1)当Fn＝mω2r时，物体做圆周运动。(2)当Fn＝0时，物体沿切线方向飞出。(3)当Fn<mω2r时，物体逐渐远离圆心，做离心运动。(4)当Fn>mω2r时，物体将逐渐靠近圆心，做近心运动。注意物体做圆周运动还是偏离圆形轨道完全是由实际提供的向心力和所需的向心力间的大小关系决定的。1.做圆周运动的物体，一定受到向心力的作用，所以分析做圆周运动物体的受力，除了分析其受到的其他力，还必须指出它受到向心力的作用。(×)2．一物体以4m/s的线速度做匀速圆周运动，周期为2s，则速度变化率的大小为4πm/s2。(√)3．在绝对光滑的水平路面上汽车可以转弯。(×)4．火车转弯速

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