物理圆周运动8种模型
在学习高中物理的圆周运动时,我们可以通过总结圆周运动的模型来降低学习难度,根据不同模型找到物理圆周运动的规律,能够帮我们在考试中拿到更多分数。
物理圆周运动8种模型
一、圆盘模型
二、圆锥摆模型
三、倒置圆锥摆模型
四、火车转弯模型
五、汽车过桥模型
六、轻绳模型
七、轻杆模型
八、行星模型
物理圆周运动的特点:
匀速圆周运动的特点:轨迹是圆,角速度,周期,线速度的大小(注:因为线速度是矢量,“线速度”大小是不变的,而方向时时在变化)和向心加速度的大小不变,且向心加速度方向总是指向圆心。
线速度定义:
质点沿圆周运动通过的弧长ΔL与所用的时间Δt的比值叫做线速度,或者角速度与半径的乘积。
线速度的物理意义:
描述质点沿圆周运动的快慢,是矢量。
角速度的定义:
半径转过的弧度(弧度制:360°=2π)与所用时间t的比值。(匀速圆周运动中角速度恒定)。
周期的定义:
作匀速圆周运动的物体,转过一周所用的时间。
转速的定义:
作匀速圆周运动的物体,单位时间所转过的圈数。
物理圆周运动中向心力的特点:
①匀速圆周运动:由于匀速圆周运动仅是速度方向变化而速度大小不变,故只存在向心加速度,物体受到外力的合力就是向心力。可见,合外力大小不变,方向始终与速度方向垂直且指向圆心,是物体做匀速圆周运动的条件。
②变速圆周运动:速度大小发生变化,向心加速度和向心力都会相应变化。求物体在某一点受到的向心力时,应使用该点的瞬时速度,在变速圆周运动中,合外力不仅大小随时间改变,其方向也不沿半径指向圆心。合外力沿半径方向的分力(或所有外力沿半径方向的分力的矢量和)提供向心力,使物体产生向心加速度,改变速度的方向;合外力沿轨道切线方向的分力,使物体产生切向加速度,改变速度的大小。
③当物体所受的合外力F小于所需要提供的向心力mv2/R时,物体做离心运动。