什么是1/2的圆周运动? 一质点沿半径为R的圆周运动,其路程随时间变化的规律为s=bt...

www.zhiqu.org     时间: 2024-06-01
小球绕圆周轨道运动时,其能量重力势能和动能之间转化(理想情况)。当小球以一定的初速度从轨道的最底处往上运动时,它的动能逐渐减小转化为自身的重力势能,根据1/2*mVt^2-1/2*mV0^2=-mgh,若小球运动始终不脱离轨道,则这个临界速度为:1/2*mV0^2=2mgr→mV0^2=4mgr、临界速度V0=2倍根号下gr。如果实际初速度>V0,则小球能完成整个圆周运动,否则,则不能;如果实际速度=V0时,则小球刚好能完成1/2圆周运动。总之一句,如果你根据受力分析不好解释时,就从能量转化与守恒去解释,这样既简单又准确。

圆周运动质点在以某点为圆心半径为r的圆周上运动时,即其轨迹是圆周的运动叫“圆周运动”。它是一种最常见的曲线运动。例如电动机转子、车轮、皮带轮等都作圆周运动。圆周运动分为,匀速圆周运动和变速圆周运动(如:竖直平面内绳/杆转动小球、竖直平面内的圆锥摆运动)。在圆周运动中,最常见和最简单的是匀速圆周运动(因为速度是矢量,所以匀速圆周运动实际上是指匀速率圆周运动)概述在物理学中,圆周运动(circular motion)是在圆圈上转圈:一个圆形路径或轨迹。当考虑一件物体的圆周运动时,物体的体积大小会被忽略,并看成一质点(在空气动力学上除外)。圆周运动的例子有:一个人造卫星跟随其轨迹转动、用绳子连接著一块石头并打圈挥动、一架赛车在赛道上转弯、一粒电子垂直地进入一个平均磁场、一个齿轮在机器中的转动(其表面和内部任一点)、皮带传动装置、火车的车轮及拐弯处轨道。圆周运动以向心力(centripetal force)提供运动物体所需的加速度。这向心力把运动物体拉向圆形轨迹的中心点。若果没有向心力,物体会跟随牛顿第一定律惯性地进行直线运动。即使物体速率不变,物体的速度方向也在不停地改变。即匀速圆周运动中,线速度改变(方向),而角速度不变。生活中火车过弯道:实际做圆周运动[1],设计成外轨比内轨稍高,具有向心加速度太空中的失重现象:有人把航天器失重的原因说成是它离地球太远,从而摆脱了地球引力,这是错误的。正是由于地球引力的存在,才使航天器连同其他的乘员有可能做环绕地球的圆周运动。这里的分析仅仅针对圆轨道而言。其实任何关闭了发动机,又不受阻力的飞行器的内部,都是一个完全失重的环境。例如向空中任何方向抛出的容器,其中的所有物体都处于失重状态。游乐场的摩天轮离心运动:做圆周运动的物体,由于惯性,总有沿着切线方向飞去的倾向。但他没有飞去,这是因为向心力在“拉着”它,使它与圆心的距离保持不变。一旦受力突然消失,物体就沿切线方向飞去。除了向心力突然消失这种情况,在合力不足以提供所需的向心力时,物体虽然不会沿切线飞去,也会逐渐远离圆心,称为离心运动。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。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,每秒转过的弧度。著名理论任何物体在作圆周运动时需要一个向心力,因为它在不断改变速度。对象的速度的速率大小不变,但方向一直在改变。只有合适大小的向心力才能维持物体在圆轨道上运动。这个加速度(速度是一个矢量,改变方向的同时可以不改变大小)是由向心力提供的,如果不具备这一条件,物体将脱离圆轨道。注意,向心加速度是反映线速度方向改变的快慢。物体在作圆周运动时速度的方向相切于圆周路径。匀速圆周运动物体所受合力的方向一直指向圆心,即此来改变速度的方向。向心力可以使物体不脱离轨道。一个很好的例子是重力。 地面重力给人造卫星必要的力使其在沿轨道运动。物理学上,向心力与物体速度的平方及它的质量和半径倒数成正比:F = mv^2/r,F=mω^2r(v是线速度,ω是角速度)所以如果我们知道了力大小,质量,半径,我们可以算出对象旋转速度。 如果我们知道了速度,质量,半径,我们可以算出力大小。符号记为如下:F = ma是的,合外力=质量乘以加速度,所以:a = v^2/r =(2π)^2r/T^2质量符号去除—用 F和 ma 取代. 因此求加速度可以不用知道物体的质量。当一质点在一平面做圆周运动时在另一正交平面的射影是做简谐运动,与弹簧振子的运动形式一样,加速度在不断变化中。如果物体沿半径是R的圆周作匀速圆周运动,运动一周的时间为T,则线速度的大小等于角速度大小和半径R的乘积.v=ωR,使用这一公式时应注意,角度的单位一定要用弧度,只有角速度的单位是弧度/秒时,上述公式才成立.匀速运动物理术语1定义:质点沿圆周运动,如果在任意相等的时间里通过的圆弧长度都相等,这种运动就叫做“匀速圆周运动”,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。2物体作圆周运动的条件:①具有初速度;②受到一个大小不变、方向与物体运动速度方向始终垂直因而是指向圆心的力(向心力)。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。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。“匀速圆周运动”一词中的“匀速”仅是速率不变的意思。 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,因为其加速度方向在不断改变,因为其运动轨迹是圆,所以匀速圆周运动是变加速曲线运动。匀速圆周运动加速度方向始终指向圆心。做变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匀速相关公式1、v(线速度)=l/t=2πr/T=ωr=2πrf=2πnr(l代表弧长,t代表时间,r代表半径,n为频率,ω为角速度)2、ω(角速度)=θ/t=2π/T=2πf(θ表示角度或者弧度)3、T(周期)=2πr/v=2π/ω4、f(频率)=1/T6、Fn(向心力)=mrω^2=mv^2/r=mr4π^2/T^2=mr4π^2f^27、an(向心加速度)=rω^2=v^2/r=r4π^2/T^2=r4π^2n^28、绳子拉球过顶点时重力充当向心力,即mg=mv^2/r,因此最小速度为v=(gr)^(1/2)9、Jmax(功最大值)=Fn×π r杆拉球时,v过顶点的最小速度为0匀速圆周运动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,设此是的速度为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=v^2/r=rω^2=r4π^2/T^2=r4π^2n^2F(向心力)=ma=mv^2/r=mrω^2=m4π^2/T^2r将平面里的二维匀速圆周运动一维化建立一个模型:质量为m的小球与一劲度系数为k的弹簧(原长无限短)相连,在平面直角坐标系x-y里做角速度为ω,半径为A的匀速圆周运动。此时F(向心力)=kA=m(4π^2/T^2)r可知T=2π√k/m在x轴上有 Vx=Vcos(ωt+φ)Fx=kx=kAsin(ωt+φ)即x=kAsin(ωt+φ)同理,y轴上有Vy=Vsin(ωt+φ)Fy=ky=kAsin(ωt+φ) 即y=kAcos(ωt+φ)将此推广可知小球在过原点的任何一条直线上的投影均做简谐运动。变速运动一般地,将作圆周运动的物体所受的合力分解为径向分力(使物体保持圆轨道运动)和切向分力(使物体速度发生变化)。向心力的大小由运动物体的瞬时速度决定。绳子末端的物体在这种情况下,受到的力量可以分为径向分力和切线分力。径向分力可以指向中心也可以向外。

1圆周运动中的线速度是相对于什么的?是圆心吗?2圆周运动的物理规律适用于动圆吗?~

线速度是在圆周上的切线方向的速度,垂直于直径。相对对地面参考系。动圆为非惯性系,圆周运动规律不适用。

答案如下所示:

扩展资料质点就是有质量但不存在体积或形状的点,是物理学的一个理想化模型。在物体的大小和形状不起作用,或者所起的作用并不显著而可以忽略不计时,我们近似地把该物体看作是一个只具有质量而其体积、形状可以忽略不计的理想物体,用来代替物体的有质量的点称为质点(mass point,particle)。
中文名
质点
外文名
mass point,particle
分 类
物理学,动力学,天文学
性 质
理想化模型
具有一定质量而不计大小尺寸的物体。物体本身实际上都有一定的大小尺寸,但是,若某物体的大小尺寸同它到其他物体的距离相比,或同其他物体的大小尺寸相比是很小的,则该物体便可近似地看作是一个质点。例如行星的大小尺寸比行星间的距离小很多,行星便可视为质点-因为不计大小尺寸,所以质点在外力作用下只考虑其线运动。
由于质点无大小可言,作用在质点上的许多外力可以合成为一个力,另一方面,研究质点的运动,可以不考虑它的自旋运动。
任何物体可分割为许多质点,物体的各种复杂运动可看成许多质点运动的组合。因此,研究一个质点的运动是掌握各种物体形形色色运动的入门。
牛顿第二定律是适合于一个质点的运动规律的。有了这个定律,再配合牛顿第三定律,就构成了研究有限大小的物体的手段。所以“质点”是研究物体运动的最简单、最基本的对象。
用来代替物体的有质量而不考虑形状和大小的点。是一个理想的模型,实际上并不存在。
天文学的双星(多星)天体围绕同一质点做环绕运动。(如冥王星-卡介,地球-月球,系外双星星系)。
当研究地球绕太阳运动时,可以将地球看做质点,此时地球的大小形状对所考虑的问题无明显影响;而在研究地球与其卫星时,并不可以把地球看做质点,因为此时地球的大小形状对所研究的问题影响显著。

参考链接:质点-百度百科


#熊华安# 物理圆周运动所有公式 -
(17119197741): 匀速圆周运动1.线速度V=s/t=2πR/T 2.角速度ω=Φ/t=2π/T=2πf3.向心加速度a=V2/R=ω2R=(2π/T)2R 4.向心力F心=mV2/R=mω2R=m(2π/T)2R5.周期与频率T=1/f 6.角速度与线速度的关系V=ωR7.角速度与转速的关系ω=2πn (此处频率与转速意义相同)8....

#熊华安# 圆周运动谁能讲解一下 -
(17119197741): 首先就圆周运动的特例----匀速圆周运动从加速度的角度进行理解:加速度是表示速度变化快慢的物理量,由于速度是矢量,因此不仅包含速度大小改变引起的特例:直线运动a = (V0-Vt)/t .还包含速度方向改变引起的特例:匀速圆周运动a = ω·V .ω、V分别表示速度方向改变快慢的物理量(角速度)、线速度的大小.公式的推导为:a =ω·V = Δθ·V/t = ΔL·V/r·t = V2/r .其中Δθ、ΔL、t、r分别表示:速度方向的变化量(角度)、速度方向变化量(角度)对应的弧长、方向变化所需的时间、匀速圆周运动的半径.希望对加速度的知识归纳有所帮助,不知能否完全理解.

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(17119197741): 1.大小不变. 2.大小不变,方向改变且相同时间改变量相同,所以叫“匀速”,她是变速运动. 3.做匀速圆周运动的物体向心力永远指向圆心,你所说的情况是圆周运动,但不是匀速圆周运动,所以合力不一定指向圆心. 4.是的. 5.加速度大小不变且恒指向圆心的“圆周运动”能叫“匀速圆周运动”.

#熊华安# 圆周运动公式r是什么 -
(17119197741): 地球自转类的问题的话,R就是地球半径 卫星那种问题的话,R就是物体(卫星)到星球球心间的距离(也就是星球半径+卫星离星球的距离,即R+h) 总的来说,R就是轨道半径 但有的时候,并不加h,因为离星球较近,可以忽略,直接用球半径进行计算,比如第一宇宙速度的推导就是用了近地条件~ 具体怎么判断是否加h,要么是题目说明,要么是你算的时候确实没有那个h这一条件,可以用近地条件,R就用球半径就好了

#熊华安# 物理问题:1) 圆周运动与匀速圆周运动是什么》? 2)伽利略的自由落体是研究什么的? -
(17119197741): 1,圆周运动就是物体做运动轨迹是一个圆的运动,匀速圆周运动就是物体做速率不变的圆周运动. 2,自由落体研究的是物体在只收重力的情况下的运动状态!

#熊华安# 物理的圆周运动到底咋回事吗?!!
(17119197741): 小球做圆周运动的速度方向时刻在改变,根据牛1律可知道,它必须受力不平衡,这就是所谓的向心力,向心力是用来改变速度方向的,它不是单独的力,而是其他的里的合力,你这个在竖直平面内的圆周运动,小球受到重利的轨道的弹力作用...

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(17119197741): 1、合外力提供物体做圆周运动的向心力;2、这个合外力,必须保持大小不变,方向时时刻刻指向圆心;3、没有摩擦力,连切向摩擦力也能有;4、向心力的大小,必须跟起始的速率、半径,严格符合 F = v²/R.注意:不要被太多太多的痞子教师们,大大咧咧的说法给搞晕了.他们说的匀速圆周运动的匀速,是匀速率,而不是匀速度.匀速运动的匀速是指匀速度,而不是匀速率.

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(17119197741): 在圆周运动中,线速度的大小等于角速度大小与半径的乘积 在物理学中, 圆周运动 (circular motion)是在圆圈上转圈:一个圆形路径或轨迹.当考虑一件物体的圆周运动时,物体的体积大小会被忽略,并看成一质点(在空气动力学上除外). 圆周运动的例子有:一个人造卫星跟随其轨迹转动、用绳子连接著一块石头并打圈挥动、一架赛车在赛道上转弯、一粒电子垂直地进入一个平均磁场、一个齿轮在机器中的转动、皮带传动装置、火车的车轮及拐弯处轨道.