圆周运动的定义:
做圆周运动的物体,在任意相同的时间内通过的弧长都相等。在任意相同的时间内物体与圆心的连线转过的角度都相等。
匀速圆周运动的特性:
(1)运动特点:线速度的大小不变,方向时刻改变。
(2)受力特点:合外力全部提供向心力。
(3)运动性质:有雨加速度的方向时刻变化,所以匀速圆周运动是非匀变速运动。
匀速圆周运动和非匀速圆周运动的区别:
物体做匀速圆周运动只有沿半径方向的力,没有沿圆周切线方向上的力。
物体做非匀速圆周运动不但有沿半径方向的力,还有沿圆周切线方向上的力。
所以,研究圆周运动首先要分析物体的受力情况。
物体做匀速圆周运动的条件:
合外力大小不变,方向始终与速度方向垂直且指向圆心。
圆周运动知识总结:
1.线速度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=4πr/T
2 4.向心力F
心=mV
2/r=mω
2r=4mrπ
2/T
2=mωv=F
合 5.周期与频率:T=1/f
6.角速度与线速度的关系:V=ωr
7.角速度与转速的关系:ω=2πn(此处频率与转速意义相同)
8.主要物理量及单位:弧长(s):米(m);角度(Φ):弧度(rad);频率(f):赫(Hz);周期(T):秒(s);转速(n):r/s;半径(r):米(m);线速度(V):m/s;角速度(ω):rad/s;向心加速度:m/s
2。
惯性:
1.定义:物体保持原来的匀速直线运动状态或静止状态的性质叫做惯性。牛顿第一定律又叫惯性定律。
2.惯性的性质:
(1)惯性是物体的固有属性:一切物体都具有惯性。
(2)惯性与运动状态无关:不论物体处于怎样的运动状态,惯性总是存在的。当物体本来静止时,它一直 “想”保持这种静止状态。当物体运动时,它一直“想” 以那一时刻的速度做匀速直线运动。
(3)惯性与是否受力无关。
3.惯性的表现形式:
惯性的具体表现形式有两种:
①当物体不受外力或所受合外力为零时,惯性表现为保持原来的运动状态不变。
②当物体受到外力作用时,惯性表现为改变运动状态的难易程度,物体惯性越大,它的运动状态越难改变。
4.惯性的量度:
惯性的大小与物体运动的速度无关,与物体是否受力无关,仅与质量有关,质量是物体惯性大小的唯一量度。质量大的物体所具有的惯性大,质量小的物体所具有的惯性小。
5.惯性与质量:
质量是物体惯性大小的唯一量度,一个物体惯性的大小意味着改变物体运动状态的难易程度。对质量的理解:
(1)从物质角度理解:质量为物体所含物质的多少:
(2)从惯性角度理解:质量是决定物体惯性大小的唯一因素。
惯性大小的判定方法:
惯性是物体的固有属性,与物体的运动情况及受力情况无关,质量是惯性大小的唯一量度。有的同学总是认为“惯性与速度有关,物体的运动速度大惯性就大,速度小惯性就小”。理由是物体的速度大时不容易停下来,速度小时就容易停下来。这说明这部分同学没能将“运动状态改变的难易程度”与“物体从运动到静止的时间长短”区分开来。事实上,要比较物体运动状态变化的难与易,不仅要考虑物体速度变化的快与慢,还要考虑引起运动状态变化的外因——外力。具体来说有两种方法:一是外力相同时比较运动状态变化的快慢;二是在运动状态变化快慢相同的情况下比较所需外力的大小。对于质量相同的物体,无论其速度大小如何,在相同阻力的情况下,相同时间内速度变化量是相同的,这说明改变它们运动状态的难易程度是相同的。所以它们的惯性相同,与它们的速度无关。
知识拓展:
关于惯性观点的辨析:
错误观点:1:物体惯性的大小与物体的受力情况、运动情况、所处位置有关。 惯性是物体本身想要保持运动状态不变的特性,它是物体本身的固有属性,与物体的受力情况、运动情况、所处位置等无关。惯性的大小用质量来量度。不同质量的物体的惯性不同,它们保持状态不变的“本领”不同,质量越大的物体,其状态变化越困难,说明它保持状态不变的“本领”越强,它的惯性越大。
错误观点2:惯性是一种力。运动不需要力来维持,但当有力对物体作用时,力将“迫使”其改变运动状态。这时惯性表现为:若要物体持续地改变运动状态,就必须持续地对物体施加力的作用,一旦某时刻失去力的作用,物体马上保持此时的运动状态不再改变。因此惯性不是力,保持运动状态是物体的本能。“物体受到惯性力”、“由于惯性的作用”、“产生惯性”、“克服惯性”、“消除惯性”等说法是不正确的。
错误观点3:惯性就是惯性定律。惯性是一切物体都具有的固有属性,而惯性定律是物体不受外力作用时所遵守的一条规律。
错误观点4:物体的速度越大.物体的惯性越大。惯性是物体本身的固有属性,与物体的运动情况无关。有的同学认为“惯性与物体的运动速度有关,速度大,惯性就大,速度小,惯性就小”。其理由是物体运动速度大时不容易停下来,运动速度小时就容易停下来,这种认识是错误的。产生这种错误认识的原因是没有正确理解“惯性大小表示物体运动状态改变的难易程度”这句话。事实上,在受力情况完全相同时,质量相同的物体,在任意相同的时间内,速度的变化量是相同的。所以质量是惯性大小的唯一量度。