- 物理圆周运动的知识点
圆周运动的知识点有以下几点:
匀速圆周运动。线速度的大小不变,向心力大小不变。特点:向心力的方向始终指向圆心,是时刻变化的。
离心现象和离心运动。离心现象并不是坏事,可以充分利用,如利用离心现象可以减速、刹车,甚至可以使运动物体由向心运动变为远离圆心的运动。
生活中的离心现象。洗衣机甩干衣服、汽车转弯离心运动、雨伞倾斜通过外力使水滴甩出等等。
变速圆周运动。在变速圆周运动中,向心力是变化的,所以物体运动的轨迹不可能是圆,只能是圆周的某一段连续曲线的一部分。
此外,还有离心运动的防止和利用、向心力的方向问题、绳的拉力来源、向心力的瞬时表达式、向心加速度来源、角速度的矢量性、转速与线速度的关系等知识点。这些知识点在理解和应用中需要注意一些细节,例如向心力的方向始终指向圆心,是时刻变化的;变速圆周运动中向心力是变化的等等。
相关例题:
题目:一质量为 m 的小球,在距地面高为 H 的位置以速度 v 开始做竖直平面内的圆周运动。已知小球在圆周最低点时受到的支持力为 N1,在最高点时受到的拉力为 N2,求小球在圆周运动中克服重力做功的平均功率。
知识点:
1. 圆周运动的向心力;
2. 功率的计算。
解题过程:
首先,根据圆周运动的向心力公式,我们可以得到小球在最低点和最高点时所需向心力的大小:
在最低点:F1 = m v^2 / L1
在最高点:F2 = m v^2 / L2
其中,L1 和 L2 分别为小球在最低点和最高点时绳子的长度。由于小球在圆周运动中受到重力和绳子的拉力作用,因此有:
G - F2 = m g (H - h)
其中,h 为小球在圆周运动中上升的高度。
将上述方程带入向心力公式中,得到:
N1 - N2 = m g h
由于小球在圆周运动中克服重力做功,因此有:
W = - m g h (H - h) / 2
其中,W 为小球在圆周运动中克服重力做功的功量。
接下来,我们需要求出小球在圆周运动中克服重力做功的时间:
t = (H - h) / v
最后,根据功率的定义,我们可以求出小球在圆周运动中克服重力做功的平均功率:
P = W / t = - m g v (H - h) / 2
答案:小球在圆周运动中克服重力做功的平均功率为 P = - 3mgv/4。
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