匀速圆周运动公式.doc

匀速圆周运动 质点沿圆周运动，在任意相等的时间里通过的圆弧长度都相等亦称“匀速率圆周运动”。因为物体作圆周运动时速率不变，但速度方向随时发生变化。所以匀速圆周运动的线速度是无时无刻在发生变化的。 描述匀速圆周运动快慢的物理量：1、线速度 v ：意义：描述质点沿圆弧运动的快慢，线速度越大，质点沿圆弧运动越快。定义：线速度的大小等于质点通过的弧长s与所用时间t的比值。单位：m/s矢量：方向在圆周各点的切线方向上就是物体做匀速圆周运动的瞬时速度质点做匀速圆周运动时，线速度大小不变，但方向时刻在改变，故其线速度不是恒矢量。边缘相连接的物体，线速度相同。2、角速度 ： 定义：连接质点和圆心的半径(动半径)转过的角度跟所用时间的比值，叫做匀速圆周运动的角速度。单位：rad/s(弧度每秒)矢量(中学阶段不讨论,用右手定则可判断方向，例如：当其在水平面上顺时针转动时角速度方向竖直向下)。质点做匀速圆周运动时，角速度恒定不变。同一物体上任意两点，除旋转中心外，角速度相同。3、周期 T：定义：做匀速圆周运动的物体运动一周所用的时间叫做周期。单位：s(秒)。标量：只有大小。意义：定量描述匀速圆周运动的快慢。半径相等时，周期长说明运动得慢，周期短说明运动得快。质点做匀速圆周运动时，周期恒定不变4、频率 f：定义：周期的倒数(每秒内完成周期性运动的次数)叫频率。单位：Hz(赫)。标量：只有大小。意义：定量描述匀速圆周运动的快慢，频率高说明运动得快，频率低说明运动得慢。质点做匀速圆周运动时，频率恒定不变。5、转速 n：定义：做匀速圆周运动的质点每秒转过的圈数。单位：在国际单位制中为r/s(转每秒)；常用单位为r/min(转每分)。1 r/s=60 r/min。（注：r=round 英：圈，圈数）标量：只有大小。意义：实际中定量描述匀速圆周运动的快慢，转速高说明运动得快，转速低说明运动得慢。质点作匀速圆周运动时，转速恒定不变。匀速圆周运动计算公式1、v（线速度）=S/t=2r/T=r=2rn (S代表弧长，t代表时间，r代表半径,n代表转速)2、（角速度）=/t=2/T=2n （表示角度或者弧度）3、T（周期）=2r/v=2/4、n（转速）=1/T=v/2r=/25、Fn（向心力）=mr2=mv2/r=mr42/T2=mr42f26、an（向心加速度）=r2=v2/r=r42/T2=r42n27、vmin=gr （过最高点时的条件）8、fmin (过最高点时的对杆的压力)=mg-gr （有杆支撑）9、fmax (过最低点时的对杆的拉力)=mg+gr （有杆）匀速圆周运动的运动条件1、物体作匀速圆周运动时，速度的大小虽然不变，但速度的方向时刻改变，所以匀速圆周运动是变速运动。2、又由于作匀速圆周运动时，它的向心加速度的大小不变，但方向时刻改变，故匀速圆周运动是变加速运动。3、“匀速圆周运动”一词中的“匀速”仅是速率不变的意思。4、做匀速圆周运动的物体仍然具有加速度,而且加速度不断改变，因其向心加速度方向在不断改变，其运动轨迹是圆，所以匀速圆周运动是变加速曲线运动。5、匀速圆周运动法向(向心）加速度方向始终指向圆心。6、做匀速圆周运动的物体总能分解出一个指向圆心的加速度，我们将方向时刻指向圆心的加速度称为向心加速度。向心力公式的推导设一质点在A处的运动速度为Va,在运动很短时间t后,到达B点,设此时的速度为Vb。由于受向心力的作用而获得了一个指向圆心速度v，在v与Va的共同作用下而运动到B点，达到Vb的速度，则矢量Va+矢量v=矢量Vb，矢量v=矢量Vb-矢量Va。用几何的方法可以得到Va与Vb的夹角等于OA与OB的夹角，当t非常小时，v/v=s/r（说明：由于质点做匀速圆周运动，所以Va=Vb=v，s表示弧长，r表示半径），所以v=sv/r，v/t=s/t * v/r，其中v/t表示向心加速度a，s/t 表示线速度，所以a=v2/r=r2=r42/T2=r42n2F（向心力）=ma=mv2/r=mr2=mr42/T2【线速度V就是物体运动的速率】 那么物理运动360度的路程为：2R（圆周长）运动一周所需的时间（圆周运动的周期）：【T=2R/V】【角速度就是物体在单位时间内转过的角度】（在单位时间内所走的弧度即为角速度，单位是弧度每秒）圆周运动的物体在T（周期）时间内运动的路程为2R ,也就可以求出它的角速度：=2 / T =V / R（T=2R/V）2=360度1、线速度V就是【物体运动的速率】2、圆周运动的周期T(运动一周所需的时间)3、圆周半径：R4、圆周周长：2R（即，物理运动360度的路程）5、角速度就是【物体在单位时间内转过的角度，单位是弧度每秒】6、向心加速度a7、向心力F向8、频率f周期的倒数匀速圆周运动相关的计算公式1.线速度V=s/t=2r/T 2.角速度=/t=2/T=2f3.向心加速度a=V2/r=2r=(2/T)2r 4.向心力F心=mV2/r=m2r=mr(2/T)2=mv=F合5.周期与频率：T=1/f 6.角速度与线速度的关系：V=r7.角速度与转速的关系=2n(此处频率与转速意义相同)8.主要物理量及单位：弧长(s):米(m);角度()：弧度(rad);频率(f)：赫(Hz);周期(T)：秒(s);转速(n)：r/s;半径(r):米(m);线速度(V)：m/s;角速度()：rad/s;向心加速度：m/s2。注：（1）向心力可以由