曲线运动
速度方向:沿曲线在某一点的切线方向
性质:是一种变速运动。作曲线运动质点的加速度和所受合力不为零。
条件
当质点所受合力的方向与它的速度方向不在同一直线上时,质点做曲线运动。(动力学角度)
物体的加速度方向和它的速度方向不在同一条直线上(运动学角度)
线速度(V)
质点经过的圆弧长度与所用时间之比
描述做圆周运动的物体<font color="#ff0000">运动</font>快慢的物理量
<span class="equation-text" contenteditable="false" data-index="0" data-equation="V=\frac{S}{t}"><span></span><span></span></span>
矢量,方向同切线方向
角速度(ω)
质点所在半径转过的弧度与所用时间之比
描述做圆周运动的物体<font color="#ff0000">转动</font>快慢的物理量
ω=<span class="equation-text" contenteditable="false" data-index="0" data-equation="\frac{φ}{t}"><span></span><span></span></span>
矢量
周期(T)
物体沿圆周运动一周的时间(单位:s)
ω=<span class="equation-text" contenteditable="false" data-index="0" data-equation="\frac{2π}{t}"><span></span><span></span></span>
频率(f)
物体在单位时间内转过的圈数(单位:Hz)
f=<span class="equation-text" contenteditable="false" data-index="0" data-equation="\frac{1}{T}"><span></span><span></span></span>
转速(n)
物体在单位时间内转过的圈数(单位:<span class="equation-text" contenteditable="false" data-index="0" data-equation="\frac{r}{s}"><span></span><span></span></span>)
1<span class="equation-text" contenteditable="false" data-index="0" data-equation="\frac{r}{s}"><span></span><span></span></span>=1<span class="equation-text" contenteditable="false" data-index="1" data-equation="\frac{r}{min}"><span></span><span></span></span>
n=f=<span class="equation-text" contenteditable="false" data-index="0" data-equation="\frac{1}{T}"><span></span><span></span></span>
向心力和向心加速度
向心加速度
描述速度方向变化快慢
向心力产生的加速度(单位:<span class="equation-text" contenteditable="false" data-index="0" data-equation="\frac{m}{s^2}"><span></span><span></span></span>)
a=<span class="equation-text" contenteditable="false" data-index="0" data-equation="ω^2r"><span></span><span></span></span>=<span class="equation-text" contenteditable="false" data-index="1" data-equation="\frac{V^2}{r}"><span></span><span></span></span>=ωV
矢量,方向指向圆心
向心力
使质点做匀速圆周运动的力(单位:N)
F=m<span class="equation-text" contenteditable="false" data-index="0" data-equation="ω^2"><span></span><span></span></span>r=<span class="equation-text" contenteditable="false" data-index="1" data-equation="\frac{mV^2}{r}"><span></span><span></span></span>=mωV=4m<span class="equation-text" contenteditable="false" data-index="2" data-equation="π^2n^2r"><span></span><span></span></span>
矢量,方向指向圆心
效果力,只改变线速度方向,不改变线速度大小
匀速圆周运动
线速度大小保持不变的圆周运动
特点:向心力大小不变,且等于合外力
条件:合外力不变,方向与线速度方向垂直
加速度不变,方向时刻指向圆心,时刻变化的变加速曲线运动
非匀速圆周运动
线速度大小、方向均不断变化的圆周运动
特点:向心力大小改变,且不等于合外力
万有引力定律<br style="font-size: inherit;">人造地球卫星
牛顿建立 卡文迪许扭秤实验验证(引力常量)
F=<span class="equation-text" contenteditable="false" data-index="0" data-equation="\frac{GMm}{r^2}"><span></span><span></span></span>
单摆
摆线的质量不计且不可伸长,摆球的直径比摆线的长度小得多,摆球可视为质点(<font color="#0097a7">理想化模型</font>)
单摆的振动可看作简谐运动的条件是:<font color="#1976d2">最大摆角α<5°</font>
单摆的回复力是重力沿圆弧切线方向并且指向平衡位置的分力
T=2π<span class="equation-text" contenteditable="false" data-index="0" data-equation="\sqrt{\frac{L}{g}}"><span></span><span></span></span>
单摆的振动周期跟振幅和摆球的质量无关,只与摆长L和当地的重力加速度g有关