物理必修二第六章：匀速圆周运动思维导图

物理必修二第六章：匀速圆周运动思维导图，概括了生活中的圆周运动、向心力以及常见的模型，需要的自取。

圆周运动

• 生活中的圆周运动
  • 火车转弯
    • 当F合=FN时-----
    • 当V`>V轮缘受到外轨向内的挤压力
    • 当V`<V轮缘受到内轨向外的挤压力
  • 汽车转弯
    • 向心力即为静摩擦力fmax=umg=mv²/r
    • 当汽车转弯时半径越大，汽车速度越大，所需要的向心力越大，静摩擦力越大
    • 改进措施：
      • 增加转弯半径
      • 增加路面的粗糙程度
  • 拱形桥问题
    • 在凸面桥上
    • 在凹面桥上
  • 航天体产生完全失重
    • 对于航天员来说当mg=F引力时座椅提供的FN=0所以
    • 所以宇航员处于完全是中的状态时速度为
  • 向心运动与离心运动
    • 匀速圆周运动
    • 离心运动
      • 当实际的向心力小于匀速圆周运动时的向心力会发生离心运动
    • 近心运动
      • 当实际的向心力大于匀速圆周运动时的向心力会发生近心运动
• 常见模型
  • 绳--球模型
    • 向心力只受重力与拉力的合力提供
      • 时小球（最小速度）只受到重力的作用且mg=F向心力
      • 小球受到重力与拉力的合力提供的向心力
      • 时小球不能运动到最高位置速度小于（最小速度）
  • 杆--球模型
    • 当Vmin=0时mg-F=mv/²r且mg=F（F为支持力）
    • mg-F=mv²/r（F为支持力）
    • 时mg+F=mv²/r且F=0（F为拉力）
    • 时mg+F=mv²/r（F为拉力）
    • 判断方法：
      • 比较速度与临界条件的大小
      • 假设轻杆对小球的力是向下的，若得出的F为负数则力的方向是竖直向下的（拉力），若得出的数为负数则F的力是竖直向上的(支持力)
• 向心力
  • 向心加速度
    • 力是产生加速度的原因
    • 由向心力产生的加速度
    • 匀速圆周运动是加速度方向不断改变的变加速运动
  • 向心力的大小
    • 符号F
    • F=mrw²
      • 向心力与质量成正比
      • 与半径成正比
      • 与角速度的二次方成正比
    • 适用于匀速圆周运动和一般
  • 向心力的方向
    • 只改变线速度的方向，不改变大小
    • 方向指向圆心，总是与运动方向垂直
    • 可能是弹力摩擦力重力，也有可能是合力
    • 做匀速圆周运动，向心力是物体受到合外力
  • 匀速圆周运动
    • 线速度
      • 反映匀速圆周运动的快慢
      • v=s/t，线速度在各个时刻相等，方向发生改变
      • 矢量，有大小有方向
      • 方向总是沿圆周的切线方向
    • 角速度
      • w=φ/t,描述物体转动的快慢
    • 周期
      • 单位为s，符合为T
      • 描述匀速圆周运动的快慢
      • 周期越小，转动越快
    • 频率
      • 符号f，单位Hz
      • 大小等于周期倒数，f=1/T
      • 频率越高转速越快，反之
    • 转速
      • 符号n，单位r/s,r/min
      • 应用:计算机硬盘和光驱
  • 线速度与角速度周期的关系
    • 线速度v=2πr/T
    • 角速度w=2π/T
    • v=wr
      • 半径一定时，线速度与角速度成正比
      • 角速度一定时 ，线速度与半径成正比
      • 线速度一定时，角速度与半径成反比