高中物理圓周運(yùn)動(dòng)知識(shí)點(diǎn)？在高中物理中，圓周運(yùn)動(dòng)的受力分析是一個(gè)重要的知識(shí)點(diǎn)。我們主要關(guān)注的是半徑方向上的力如何影響物體的運(yùn)動(dòng)。當(dāng)一個(gè)物體沿著圓周路徑運(yùn)動(dòng)時(shí)，我們發(fā)現(xiàn)它所受的合力并不是均勻分布的，而是主要集中在兩個(gè)方向上：一個(gè)是指向圓心的合力，另一個(gè)是背離圓心的合力。這些力共同作用的結(jié)果就是產(chǎn)生了向心力。那么，高中物理圓周運(yùn)動(dòng)知識(shí)點(diǎn)？一起來了解一下吧。
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一、勻速圓周運(yùn)動(dòng)
1. 定義：軌跡為圓，線速度大小恒定的運(yùn)動(dòng)為勻速圓周運(yùn)動(dòng)。
2. 特點(diǎn)：
- 軌跡為圓；
- 線速度與加速度大小不變，方向變化；
- 發(fā)生條件：質(zhì)點(diǎn)受恒定、垂直于速度方向的合外力作用；
- 具有周期性。
3. 描述：
- 線速度v：描述快慢，矢量，單位m/s；
- 角速度ω：描述轉(zhuǎn)動(dòng)快慢，矢量，單位rad/s；
- 周期T：運(yùn)動(dòng)一周所需時(shí)間，單位s；
- 頻率f：單位時(shí)間內(nèi)完成周數(shù)，單位Hz；
- 轉(zhuǎn)速n：單位時(shí)間轉(zhuǎn)數(shù)，單位r/s或r/min。
4. 轉(zhuǎn)換關(guān)系：
模型一：共軸傳動(dòng)；
模型二：皮帶傳動(dòng)；
模型三：齒輪傳動(dòng)。
二、向心加速度
1. 定義：勻速圓周運(yùn)動(dòng)加速度指向圓心。
注：變速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，向心加速度方向指向圓心，但并非所有情況。
2. 方向：始終指向圓心，與線速度垂直。
3. 意義：描述速度方向改變快慢。
4. 公式。
5. 函數(shù)圖像。
三、向心力
1. 定義：提供向心加速度的合力。
2. 方向：指向圓心。
3. 公式。
4. 注意：
- 向心力指向圓心，大小不變，但方向變化，為變力；
- 受力分析時(shí)，僅考慮性質(zhì)力，不考慮效果力；
- 描述勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，不能單獨(dú)說受向心力，應(yīng)說受合力。
物體進(jìn)行圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，沿半徑指向圓心方向的外力（或外力沿半徑指向圓心方向的分力）被定義為向心力，也被稱為法向力。向心力的公式為：F向=mrω(2)=mv(2)/r=4π(2)mr/T(2)。這里*(2)代表前面一個(gè)字符的平方。
勻速圓周運(yùn)動(dòng)是一種非勻速曲線運(yùn)動(dòng)（或稱為為空加速運(yùn)動(dòng)）。盡管物體的速度大小不變，其方向卻時(shí)刻改變，因此必然存在加速度。勻速圓周運(yùn)動(dòng)的加速度大小為a=v^2/r=w^2r，方向總是指向圓心，這被稱為向心加速度。向心加速度只改變速度的方向，而不改變速度的大小。
勻速圓周運(yùn)動(dòng)的速度和加速度，盡管大小不變，但方向卻時(shí)刻變化。因此，勻速圓周運(yùn)動(dòng)是變速運(yùn)動(dòng)，且是非勻變速運(yùn)動(dòng)。向心力是從力的效果來命名的，因?yàn)樗a(chǎn)生指向圓心的加速度，所以被稱為向心力。向心力并非具有確定性質(zhì)的某種類型的力，可以是任何性質(zhì)的力，或是某個(gè)力的分力，甚至可以是幾個(gè)不同性質(zhì)的力沿著半徑指向圓心的合外力。
做圓周運(yùn)動(dòng)的物體，為了改變速度方向需要一定大小的力，向心力的大小恰好就等于這個(gè)力，因而它沒有“余力”將物體拉向圓心。圓周運(yùn)動(dòng)根據(jù)速度大小是否變化可以分為兩類：勻速圓周運(yùn)動(dòng)和非勻速圓周運(yùn)動(dòng)。勻速圓周運(yùn)動(dòng)中，物體的速度大小不變，只是方向改變，因此加速度總是指向圓心，其大小不變；合外力亦總是指向圓心，大小不變。
圓周運(yùn)動(dòng)的基本概念
圓周運(yùn)動(dòng)指的是軌跡為圓形的運(yùn)動(dòng)，其速度方向始終沿圓周切線方向，大小持續(xù)變化，垂直于半徑。速度的改變反映了運(yùn)動(dòng)方向的持續(xù)變化。
描述圓周運(yùn)動(dòng)的物理量
1. 周期T與頻率f：周期T是指完成一圈所需的時(shí)間，單位為秒(s)；頻率f則表示單位時(shí)間內(nèi)完成的圈數(shù)，單位為赫茲(Hz)。轉(zhuǎn)速n，單位為r/s，表示單位時(shí)間內(nèi)繞圓心轉(zhuǎn)過的圈數(shù)，與頻率概念不同。
2. 線速度v：以米每秒(m/s)為單位，沿圓周切線方向。
3. 角速度：以弧度每秒(rad/s)為單位，反映單位時(shí)間內(nèi)的角度變化。
4. 線速度與角速度的關(guān)系：線速度與角速度成正比，與半徑成反比，即v = ωr。
5. 向心力F：指向圓心的力，提供圓周運(yùn)動(dòng)所需的向心加速度，是運(yùn)動(dòng)過程中維持圓周運(yùn)動(dòng)的關(guān)鍵。
6. 向心加速度a：指向圓心，與線速度的改變率成正比，即a = v2/r。
兩種圓周運(yùn)動(dòng)
1. 勻速圓周運(yùn)動(dòng)：線速度大小不變，但方向始終沿切線變化。合外力始終指向圓心，提供向心力。
2. 變速圓周運(yùn)動(dòng)（如豎直平面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)）：線速度大小和方向都隨時(shí)間變化。在最高點(diǎn)和最低點(diǎn)，合力方向指向圓心，合外力等于向心力。
典型題型
(1) 圓周運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力學(xué)問題：皮帶傳送問題。
質(zhì)點(diǎn)在以某點(diǎn)為圓心，半徑為r的圓周上運(yùn)動(dòng)稱為圓周運(yùn)動(dòng)，即軌跡是圓周的運(yùn)動(dòng)叫“圓周運(yùn)動(dòng)”。這是一種最常見的曲線運(yùn)動(dòng)，例如電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子、車輪、皮帶輪等都作圓周運(yùn)動(dòng)。圓周運(yùn)動(dòng)分為勻速圓周運(yùn)動(dòng)，如圓錐擺運(yùn)動(dòng)，和變速圓周運(yùn)動(dòng)，如豎直平面內(nèi)的過山車。在圓周運(yùn)動(dòng)中，最常見和最簡單的是勻速圓周運(yùn)動(dòng)，因?yàn)樗俣仁鞘噶浚詣蛩賵A周運(yùn)動(dòng)也是變速運(yùn)動(dòng)，實(shí)際上是指勻速率圓周運(yùn)動(dòng)。因?yàn)榧铀俣仁鞘噶浚詣蛩賵A周運(yùn)動(dòng)也是變加速運(yùn)動(dòng)。
圓周運(yùn)動(dòng)的例子包括人造衛(wèi)星、水流星、火車轉(zhuǎn)彎、齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)等。圓周運(yùn)動(dòng)的條件是受到向心力的作用，向心力產(chǎn)生向心加速度。主要公式有：線速度v＝S/t，v=2πr/T；角速度ω=θ/△t，ω=2π/T（單位：rad/s）。從這些公式可以推導(dǎo)出線速度和角速度的關(guān)系：v=ωr；向心力F=mv2/R，F(xiàn)=mRω2，F(xiàn)=mωv。
生活中常見的圓周運(yùn)動(dòng)包括：火車過彎道時(shí)，重力和路面支持力的合力提供向心力；汽車過拱形橋時(shí)，在最高點(diǎn)，橋?qū)嚨闹С至镕=G-（mv2）/R，汽車對橋的壓力和橋?qū)ζ嚨闹С至Υ笮∠嗟龋詨毫Υ笮∫矠镕=G-（mv2）/R；翻滾過山車在最高點(diǎn)的速度必須滿足V≥√(Rg)；航天器中的失重現(xiàn)象，在軌道上正常運(yùn)行的航天器與航天器中的物體之間有相同的向心加速度，它們之間沒有相互作用的壓力，稱為失重。
一、概念、規(guī)律梳理：
1． 勻速圓周運(yùn)動(dòng)：描述的是質(zhì)點(diǎn)沿圓周運(yùn)動(dòng)且在任意相等的時(shí)間里通過的弧長都相等的運(yùn)動(dòng)。其本質(zhì)是變速運(yùn)動(dòng)。
2． 描述勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物理量：
（1）線速度：描述質(zhì)點(diǎn)在一定時(shí)間內(nèi)通過的弧長與時(shí)間的比例，單位為米/秒，方向沿圓周切向，是矢量。
（2）角速度：表示質(zhì)點(diǎn)繞圓心轉(zhuǎn)動(dòng)的角度與時(shí)間的比例，單位為弧度/秒，是標(biāo)量。
（3）周期T：表示質(zhì)點(diǎn)完成一次圓周運(yùn)動(dòng)所需的時(shí)間，與頻率f互為倒數(shù)關(guān)系。
（4）轉(zhuǎn)速n：表示單位時(shí)間內(nèi)質(zhì)點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的次數(shù)，單位為轉(zhuǎn)/秒或轉(zhuǎn)/分。
3． 各物理量之間的關(guān)系：
（1）ω與v的關(guān)系：v=ωr
（2）v與T的關(guān)系：v=2πr/T
（3）ω與T的關(guān)系：ω=2π/T
（4）T與n（f)的關(guān)系：T=1/f=1/n
4． 向心力：向心力作用于質(zhì)點(diǎn)，只改變其速度方向而不改變大小，由質(zhì)點(diǎn)的合力提供。
5． 向心加速度：向心加速度描述速度方向的改變，其大小與線速度、角速度的關(guān)系為：a向=v^2 /r=ω^2r=ω·v
6． 變速圓周運(yùn)動(dòng)：速度大小和方向都在變化，因此既有切向加速度又有向心加速度。
7． 繩球、桿球模型：描述在豎直面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)的小球通過最高點(diǎn)時(shí)受力情況，包含臨界條件、小球能或不能通過最高點(diǎn)的條件等。
以上就是高中物理圓周運(yùn)動(dòng)知識(shí)點(diǎn)的全部內(nèi)容，高中物理中的圓周運(yùn)動(dòng)問題，通常會(huì)涉及到天體運(yùn)動(dòng)的場景。這方面的知識(shí)點(diǎn)包括角速度、線速度、周期、向心力、運(yùn)行半徑、運(yùn)行高度以及向心加速度等。這些量之間的相互關(guān)系是理解圓周運(yùn)動(dòng)的關(guān)鍵，如果掌握了這些關(guān)系，這一部分內(nèi)容就基本上可以迎刃而解。角速度是指單位時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)過的角度，通常用ω表示。內(nèi)容來源于互聯(lián)網(wǎng)，信息真?zhèn)涡枳孕斜鎰e。如有侵權(quán)請聯(lián)系刪除。
