用哪些物理量描述圆周运动

‘壹’ 圆周运动的5个物理量的概念和他们之间的关系

概念极其物理意义：

①线速度v：1秒内质点所运动的位移。描述质点绕圆周运动快慢的物理量。某点的线速度方向始终垂直于过该点的半径。

②角速度ω：1秒内半径所划过的角度。描述质点绕圆心运动快慢的物理量。

③周期T：做匀速圆周运动的物体一周所用的时间。

④频率f：做匀速圆周运动的物体1秒内运动的圈数。

⑤向心加速度a：做匀速圆周运动的物体，其加速度方向指向圆心。这个加速度叫做向心加速度。

物理量之间的关系：

线速度与周期的关系：v=2πr/T=2πrf

角速度与频率的关系：ω=2πf

线速度与角速度的关系：v=ωr

向心加速度与线速度的关系：a=v²/r

向心加速度与角速度的关系：a=ω²r

牛顿第二定律在圆周运动中的应用

F=ma=mv²/r=mω²r

‘贰’ 描述匀速圆周运动的各个物理量之间的关系是怎样的

描述匀速圆周运动的物理量及其之间的关系：
1、v（线速度）=ΔS/Δt=2πr/T=ωr=2πrf (S代表弧长,t代表时间,r代表半径)
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
4、n（转速）=1/T=v/2πr=ω/2π
5、Fn（向心力）=mrω^2=mv^2/r=mr4π^2/T^2=mr4π^2f^2
6、an（向心加速度）=rω^2=v^2/r=r4π^2/T^2=r4π^2n^2

‘叁’ 高一物理必修2圆周运动知识点归纳

圆周运动是高考的重点内容和命题频率最高的知识点。下面我给大家带来 高一物理 必修2圆周 运动知识 点，希望对你有帮助。
高一物理必修2圆周运动知识点
一、考点理解

1、关于匀速圆周运动

(1)条件：①物体在圆周上运动;②任意相等的时间里通过的圆弧长度相等。

(2)性质：匀速圆周运动是加速度变化(大小不变而方向不断变化)的变加速运动。

(3)匀速圆周运动的向心力：

①是按力的作用效果来命名的力，它不是具有确定性质的某种力，相反，任何性质的力都可以作为向心力。例如，小铁块在匀速转动的圆盘上保持相对静止的原因是，静摩擦力充当向心力，若圆盘是光滑的，就必须用线细拴住小铁块，才能保证小铁块同圆盘一起做匀速转动，这时向心力是由细线的拉力提供。

②向心力的作用效果是改变线速度的方向。做匀速圆周运动的物体所受的合外力即为向心力，它是产生向心加速度的原因，其方向一定指向圆心，是变化的(线速度大小变化的非匀速圆周运动的物体所受的合外力不指向圆心，它既要改变速度方向，同时也改变速度的大小，即产生法向加速度和切向加速度)。

③向心力可以是某几个力的合力，也可以是某个力的分力。例如，用细绳拴着质量为m的物体，在竖直平面内做圆周运动到最低点时，其向心力由绳的拉力和重力(F向 = T拉 - mg)两个力的合力充当。而在圆锥摆运动中，小球做匀速圆周运动的向心力则是由重力的分力(F向 = mg*tanθ)，其中θ为摆线与竖直轴的夹角)充当，因此决不能在受力分析时沿圆心方向多加一个向心力。

④物体做匀速圆周运动所需向心力大小可以表示为：

F = ma = mv^2/r = mrω^2 = mr*4π^2/(T^2)

2、描述圆周运动的物理量

(1)线速度：v = s/t(s是物体在时间t内通过的圆弧长)，方向沿圆弧上该点处的切线方向。描述了物体沿圆弧运动的快慢程度。

(2)角速度：ω = θ/t(θ是物体在时间t内绕圆心转过的角度)，描述了物体绕圆心转动的快慢程度。

(3)周期与频率：T = 2πr/v = 2π/ω = 1/f(沿圆周运动一周所用的时间叫周期，每秒钟完成圆周运动的转数叫频率)。

(4)向心加速度：描述线速度方向变化快慢的物理量。大小：a向心 = v^2/r = rω^2 = r*4π^2/(T^2)。方向：总是指向圆心，方向时刻在变化，是一个变加速度。

说明：当ω为常数时，a向心与r成正比;当v为常数时，a向心与r成反比。因此，若无特殊条件说明，不能说a向心一定与r成正比还是反比。

3、匀速圆周运动的运动学特征

匀速圆周运动的线速度大小不变但方向不断变化;周期不变;频率不变;角速度不变;向心加速度大小不变但方向不断变化。

二、 方法 讲解

1、匀速圆周运动的分析方法

对于匀速圆周运动的问题，一般可按如下步骤进行分析：

(1)确定做匀速圆周运动的物体作为研究对象。

(2)明确运动情况。包括搞清运动速率v、轨迹半径r及轨迹圆心O的位置等，只有明确了上述几点后，才能知道运动物体在运动过程中所需的向心力大小(mv^2/r)和向心力方向(指向圆心)。

(3)分析受力情况，对物体实际受力情况作出正确的分析，画出受力图，确定指向圆心的合外力F(即提供的向心力)。

(4)代入公式F = mv^2/r，求解结果。

2、匀速圆周运动中向心力的特点

由于匀速圆周运动仅是速度方向发生变化而速度大小不变，故只存在向心加速度，物体受的外力的合力就是向心力，可见，合外力大小不变，方向始终与速度方向垂直指向圆心，是物体做匀速圆周运动的条件。

在求解匀速圆周运动的问题时，关键是对物体进行受力分析，看是哪一个力或哪几个力的合力来提供向心力。
高一物理必修2知识点
1.在曲线运动中,质点在某一时刻(某一位置)的速度方向是在曲线上这一点的切线方向。

2.物体做直线或曲线运动的条件：

(已知当物体受到合外力F作用下,在F方向上便产生加速度a)

(1)若F(或a)的方向与物体速度v的方向相同，则物体做直线运动;

(2)若F(或a)的方向与物体速度v的方向不同，则物体做曲线运动。

3.物体做曲线运动时合外力的方向总是指向轨迹的凹的一边。

4.平抛运动：将物体用一定的初速度沿水平方向抛出，不计空气阻力，物体只在重力作用下所做的运动。

分运动：

(1)在水平方向上由于不受力，将做匀速直线运动;

(2)在竖直方向上物体的初速度为零，且只受到重力作用，物体做自由落体运动。

5.以抛点为坐标原点，水平方向为x轴(正方向和初速度的方向相同)，竖直方向为y轴，正方向向下.

6.①水平分速度： ②竖直分速度： ③t秒末的合速度

④任意时刻的运动方向可用该点速度方向与x轴的正方向的夹角 表示

7.匀速圆周运动：质点沿圆周运动，在相等的时间里通过的圆弧长度相同。

8.描述匀速圆周运动快慢的物理量

(1)线速度v：质点通过的弧长和通过该弧长所用时间的比值，即v=s/t，单位m/s;属于瞬时速度，既有大小，也有方向。方向为在圆周各点的切线方向上

9.匀速圆周运动是一种非匀速曲线运动，因而线速度的方向在时刻改变

(2)角速度 ：ω=φ/t(φ指转过的角度，转一圈φ为 )，单位 rad/s或1/s;对某一确定的匀速圆周运动而言，角速度是恒定的

(3)周期T，频率：f=1/T

(4)线速度、角速度及周期之间的关系：

10.向心力： 向心力就是做匀速圆周运动的物体受到一个指向圆心的合力，向心力只改变运动物体的速度方向，不改变速度大小。
高一物理必修2课本目录
第五章曲线运动

1.曲线运动

2.平抛运动

3.实验：研究平抛运动

4.圆周运动

5.向心加速度

6.向心力

7.生活中的圆周运动

第六章万有引力与航天

1.行星的运动

2.太阳与行星间的引力

3.万有引力定律

4.万有引力理论的成就

5.宇宙航行

6.经典力学的局限性

第七章机械能守恒定律

1.追寻守恒量——能量

2.功

3.功率

4.重力势能

5.探究弹性势能的表达式

6.实验：探究功与速度变化的关系

7.动能和动能定理

8.机械能守恒定律

9.实验：验证机械能守恒定律

‘肆’ 描述物体作为均速圆周运动快慢的物理量有几个,用什么表示,它的国际单位制单位是什么

对于物体做匀速圆周运动，描述运动快慢的物理量有线速度V、角速度ω、周期T、频率f 。
在国际单位制中，线速度单位用“米/秒”，角速度单位用“弧度/秒”，周期单位用“秒”，频率单位用“赫兹”。

‘伍’ 高中物理圆周运动知识点总结

高中物理教学中，圆周运动问题既是一个重点，又是一个难点。下面我给大家带来高中物理圆周 运动知识 点，希望对你有帮助。

1.圆周运动：质点的运动轨迹是圆周的运动。

2.匀速圆周运动：质点的轨迹是圆周，在相等的时间内，通过的弧长相等，质点所作的运动是匀速率圆周运动。

3.描述匀速圆周运动的物理量

(1)周期(T)：质点完成一次圆周运动所用的时间为周期。

频率(f)：1s钟完成圆周运动的次数。f=

(2)线速度(v)：线速度就是瞬间速度。做匀速圆周运动的质点，其线速度的大小不变，方向却时刻改变，匀速圆周运动是一个变速运动。

由瞬时速度的定义式v=,当Δt趋近于0时，Δs与所对应的弧长(Δl)基本重合，所以v=，在匀速圆周运动中，由于相等的时间内通过的弧长相等，那么很小一段的弧长与通过这段弧长所用时间的比值是相等的，所以，其线速度大小v=(其中R是运动物体的轨道半径，T为周期)

(3)角速度(ω)：作匀速圆周运动的质点与圆心的连线所扫过的角度与所用时间的比值。ω==，由此式可知匀速圆周运动是角速度不变的运动。

4.竖直面内的圆周运动(非匀速圆周运动)

(1)轻绳的一端固定，另一端连着一个小球(活小物块)，小球在竖直面内作圆周运动，或者是一个竖直的圆形轨迹，一个小球(或小物块)在其内壁上作竖直面的圆周运动，然后进行计算分析，结论如下：

①小球若在圆周上，且速度为零，只能是在水平直径两个端点以下部分的各点，小球要到达竖直圆周水平直径以上各点，则其速度至少要满足重力指向圆心的分量提供向心力

②小球在竖直圆周的最低点沿圆周向上运动的过程中，速度不断减小(重力沿运动方向的分量与速度方向是相反的，使小球的速度减小)，而小球要到达最高点，则必须在最低点具有足够大的速度才能到达最高点，否则小球就会在圆周上的某一点(这一点一定在水平直径以上)绳子的拉力为零时，小球就脱离圆周轨道。

(2)物体在杆或圆管的环形轨道上作竖直面内圆周运动，虽然物体从最低点沿圆周向最高点运动的过程中，速度越来越小，由于物体可以受到杆的拉力和压力(或圆管对它的向内或向外的作用力)，所以，物体在圆周上的任意一点的速度均可为零。

(3)物体在竖直的圆周的外壁运动，此种运动的关键是要区别做圆周运动和平抛运动的条件，它们的临界状态是物体的重力沿半径的分量提供向心力，此时，轨道对物体没有作用力，但物体又在轨道上，该点是物体在圆周上的临界点。若物体在最高点时，mg=,v0=,当v­≥v0，物体在最高点处将作平抛运动，当v

扩展

竖直面内的圆周运动，只要求讨论分析最高点和最低点的情况，由于最高点的相信加速度竖直向下，质点总是处于失重状态;最低点的向心加速度竖直向上，质点总是处于超重状态，从这个角度来理解竖直面内做圆周运动的质点受力情况比较直观。

质点在圆轨道外圆时，最高点处是作平抛运动还是圆周运动，质点与轨道之间的作用力为零对应的速度是临界速度，这个临界速度就是在圆周上的向心加速度等于重力加速度，质点的速度小于这个速度，受轨道的支持力，大于这个速度，质点作平抛运动。

实例分析一

火车是目前长距离运输中重要的交通工具，近年来建设铁路新干线较多，铁轨是比较平直的，在转弯处，火车只有依靠与它接触的铁轨提供向心力。工字形铁轨固定在水泥基础上，火车的两轮都有轮缘，突出的轮缘一般起定位作用，若是平直的轨道转弯，只有依靠轨道与轮缘间侧向弹力使火车转弯，由于火车速度大，质量也大，所需要的向心力很大，所以，轮缘与铁轨间的弹性大形变量也大，从而使铁轨容易受到损坏，使火车转弯时的向心力不是由轮缘和轨道间侧向弹力提供，而是由车轮与轨道间正向弹力提供，车轮与轨道间的正向接触面积大，对轨道的影响小，有什么办法可以达到此目的呢?

在牛顿运动定律中，放在光滑斜面上的物体，当斜面以一定加速度作水平运动时，物体可以相对斜面静止，这时斜面的弹力与物体的重力的合力沿水平方向提供加速运动所需要的力(也可以认为斜面的弹力在竖直方向分量与物体的重力平衡，水平方向分量提供物体作加速度所需要的力)从这个例子中，我们能得到的启示是火车转弯时将轨道平面倾斜。

在设计转弯的轨道时，若将外轨垫高些，使轨道平面与水平面有一夹角α，正向压力垂直于轨道平面，要使正向压力在竖直方向分量与重力平衡，水平方向分量提供向心力，则

mgtanα=mv0=

火车以速度v0=行驶时，火车的车轮的轮缘与铁轨的侧向无压力。

火车转弯时，当火车的速度v>v0时，即重力和轨道的支持力的合力不足以提供向心力，需要外轨对外轮的轮缘一个向内的侧压力，补充不充足的向心力;当火车速度v0

实例分析二

汽车在水平路面上转弯时依靠静摩擦力提供向心力，在高速公路上，由于汽车的速度比较大，仅靠静摩擦力提供向心力是不行的，所以，在转弯处的路面都是倾斜的(倾角α)，若汽车依靠重力和路面支持力的合力提供向心力，就对应的速度如火车转弯是一样的，对应原速度v0=。

当汽车的速度v0≠，路面再施加静摩擦力来作补充。