高三物理知识点总结：匀速圆周运动思维导图

心不动则不痛

2023-01-13

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高三物理知识点总结：匀速圆周运动

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”。匀速圆周运动是圆周运动中，最常见和最简单的运动(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)。下面是壹壹高考网小编总结的高三物理匀速圆周运动知识点。

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思维导图大纲

高三物理匀速圆周运动知识点总结：

1.运动条件

做匀速圆周运动的充要条件是：

具有初速度(初速度不为零)

始终受到大小不变，方向垂直于速度方向，且在速度方向同一侧的合外力。

2.计算公式

1)v(线速度)=ΔS/Δt=2πr/T=ωr=2πrn(S代表弧长，t代表时间，r代表半径,n代表转速)

2)ω(角速度)=Δθ/Δt=2π/T=2πn(θ表示角度或者弧度)

3)T(周期)=2πr/v=2π/ω=1/n

4)n(转速)=1/T=v/2πr=ω/2π

5)Fn(向心力)=mrω2=mv2/r=mr4π/T2=mr4π2n2

6)an(向心加速度)=rω2=v2/r=r4π2/T2=r4π2n2

7)vmin=√gr(过最高点时的条件)

8)fmin(过最高点时的对杆的压力)=mg-(有杆支撑)

9)fmax(过最低点时的对杆的拉力)=mg+(有杆)

3.匀速圆周运动的物理量

线速度v

①意义：描述质点沿圆弧运动的快慢的物理量，线速度越大，质点沿圆弧运动越快。

②定义：线速度的大小等于质点通过的弧长s与所用时间t的比值。

③单位：m/s。

④矢量：方向在圆周各点的切线方向上。

⑤就是物体做匀速圆周运动的瞬时速度。

⑥质点做匀速圆周运动时，线速度大小不变，但方向时刻在改变，故其线速度不是

恒矢量。

⑦边缘相连接的物体，线速度相同。

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角速度ω

①定义：连接质点和圆心的半径(动半径)转过的角度跟所用时间的比值，叫做匀速圆周运动的角速度。

②单位：rad/s(弧度每秒)。

③矢量(中学阶段不讨论,用右手定则<安培定则>可判断方向，例如：当其在水平面上顺时针转动时角速度方向竖直向下)。

④质点做匀速圆周运动时，角速度ω恒定不变。

⑤同一物体上任意两点，除旋转中心外，角速度相同。

周期T

①定义：做匀速圆周运动的物体运动一周所用的时间叫做周期。

②单位：s(秒)。

③标量：只有大小。

④意义：定量描述匀速圆周运动的快慢。半径相等时，周期长说明运动得慢，周期短说明运动得快。

⑤质点做匀速圆周运动时，周期恒定不变。

频率f

①定义：周期的倒数(每秒内完成周期性运动的次数)叫频率。

②单位：Hz(赫)。

③标量：只有大小。

④意义：定量描述匀速圆周运动的快慢，频率高说明运动得快，频率低说明运动得慢。

⑤质点做匀速圆周运动时，频率恒定不变。

转速n

①定义：做匀速圆周运动的质点每秒转过的圈数。

②单位：在国际单位制中为r/s(转每秒);常用单位为r/min(转每分)。1r/s=60r/min。

(注：r=round英：圈，圈数)

③标量：只有大小。

④意义：实际中定量描述匀速圆周运动的快慢，转速高说明运动得快，转速低说明运动得慢。

⑤质点作匀速圆周运动时，转速恒定不变。

注：(1)向心力可以由某个具体力提供，也可以由合力提供，还可以由分力提供，方向始终与速度方向垂直，指向圆心;

(2)做匀速圆周运动的物体，其向心力等于合力，并且向心力只改变速度的方向，不改变速度的大小，因此物体的动能保持不变，向心力不做功，但动量不断改变。

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