高一物理圓周運動?一般地,將作圓周運動的物體所受的合力分解為徑向分力(使物體保持圓軌道運動)和切向分力(使物體速度發生變化)。 向心力的大小由運動物體的瞬時速度決定。 繩子末端的物體在這種情況下,受到的力量可以分為徑向分力和切線分力。徑向分力可以指向中心也可以向外。那么,高一物理圓周運動?一起來了解一下吧。
考慮一個在圓周上運動的物體,其受到的拉力不做功。根據機械能守恒原理,物體在最低點的速率為v,半徑為r。在最低點,物體的動能等于其勢能加上重力勢能。這給出等式:(1/2)m[(√5)v]2 = (1/2)mv2 + mg(2r)。簡化后得到v2 = gr,即物體在最低點的速率平方等于重力加速度g與半徑r的乘積。
在最高點,繩子對物體的拉力為T1,而在最低點,拉力為T2。在最高點時,拉力T1等于物體的速率平方除以半徑減去重力。最低點的拉力T2等于物體的速率平方乘以5除以半徑加上重力。T2和T1之間的差值為4mv2 + 2mg。將v2 = gr代入此表達式,得到T2-T1 = 6mg。由此可知,在最高點和最低點時,物體受到的拉力差為重力的6倍。
圓周運動這張關鍵是會受力分析找到向心力。
受力分析,正交分解坐標軸選擇切線方向和法線方向,切線方向的力產生了切向的加速度(與速度同向)是改變速度大小的,法線方向(與速度垂直的方向,既半徑方向)的力產生了法線方向的加速度,是改變運動方向的。法線方向的合力就是向心力,法線方向的加速度就是向心加速度。
另外你去理解一下,當法線方向的合力不足提供所需向心力時,物體會遠離圓心做離心運動,當法線方向的合力比所需向心力大時,物體做靠近圓心的運動。
高中物理中圓周運動就兩大類,幾個模型。
第一類:水平面上的圓周運動(往往是勻速圓周運動)
例如:車輛轉彎,圓錐擺等。
第二類:豎直面內圓周運動(往往是變速圓周運動)
典型:繩桿模型
注意最高點的臨界速度,繩模型根號gr,桿模型0
把這幾個模型搞清楚,動力學原因搞清楚就沒什么問題了。
答,因為角速度度等于 轉過的角度除以時間,所以w1等于w2
由公式F等于mrw的平方得 F1大于F2,又因為拉力與重力的合力為F,所以T1大于T2
勻速圓周運動
1.線速度V=s/t=2πR/T 2.角速度ω=Φ/t=2π/T=2πf
3.向心加速度a=V^2/R=ω^2R=(2π/T)^2R 4.向心力F心=Mv^2/R=mω^2*R=m(2π/T)^2*R
5.周期與頻率T=1/f 6.角速度與線速度的關系V=ωR
7.角速度與轉速的關系ω=2πn (此處頻率與轉速意義相同)
8.主要物理量及單位: 弧長(S):米(m) 角度(Φ):弧度(rad) 頻率(f):赫(Hz)
周期(T):秒(s) 轉速(n):r/s 半徑(R):米(m) 線速度(V):m/s
角速度(ω):rad/s 向心加速度:m/s2
注:(1)向心力可以由具體某個力提供,也可以由合力提供,還可以由分力提供,方向始終與速度方向垂直。(2)做勻速度圓周運動的物體,其向心力等于合力,并且向心力只改變速度的方向,不改變速度的大小,因此物體的動能保持不變,但動量不斷改變。
對于高一物理中的勻速圓周運動,首先需要對小球在最高點的受力進行分析。在最高點,小球受到的力主要有重力和繩的拉力。當繩的拉力為零時,即為小球所需的最小速度狀態。
在此狀態中,重力等于向心力,即 mg=mv2/r 。其中,m為小球質量,g為重力加速度,v為小球速度,r為圓周軌道半徑。由此可以解得小球在繩的拉力為零時的最小速度。
將給定的g=10 m/s2,r=0.3 m代入公式,計算得 v=(gr)^(1/2)=(10*0.3)^(1/2)=√3 米/秒 。因此,當繩的拉力為零時,小球的速度為√3米/秒。
此時,繩對小球的作用力為零,這意味著小球僅受重力作用,沿著圓周軌道勻速運動。這樣的狀態為勻速圓周運動的臨界狀態,即繩的拉力為零時,小球所需達到的最小速度。
以上就是高一物理圓周運動的全部內容,考慮一個在圓周上運動的物體,其受到的拉力不做功。根據機械能守恒原理,物體在最低點的速率為v,半徑為r。在最低點,物體的動能等于其勢能加上重力勢能。這給出等式:(1/2)m[(√5)v]2 = (1/2)mv2 + mg(2r)。簡化后得到v2 = gr。