匀速圆周运动
质点沿圆周运动,如果在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”,亦称“匀速率圆周运动”。物体作圆周运动的条件:①具有初速度;②受到一个大小不变、方向与速度垂直因而是指向圆心的力(向心力)。物体作匀速圆周运动时,速度的大小虽然不变,但速度的方向时刻改变,所以匀速圆周运动是变速运动。又由于作匀速圆周运动时,它的向心加速度的大小不变,但方向时刻改变,故匀速圆周运动是变加速运动。“匀速圆周运动”一词中的“匀速”仅是速率不变的意思。
(1) 定义:质点沿圆周运动,如果在相等的时间里通过的圆弧长度相等,这种运动就叫做匀速圆周运动。
(2) 匀速圆周运动是最简单的圆周运动形式,也是最基本的曲线运动之一。匀速圆周运动是一种理想化的运动形式。许多物体的运动接近这种运动,具有一
定的实际意义。一般圆周运动,也可以取一段较短的时间(或弧长)看成是匀速圆周运动。
(3)运动性质:是一种变速运动而绝非匀速运动。因为质点沿一圆周运动,做的是曲线运动,速度方向沿圆周的切线方向,时刻在改变,而匀速运动中质点的速度是个恒矢量,大小和方向都不变,且必是直线运动。
(4)匀速圆周运动应理解为“匀速率”圆周运动。因为“在相等的时间里通过的圆弧长度相等”,指的是速率不变。
(1)线速度v
①意义:描述质点沿圆弧运动的快慢,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。
(2)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).
④质点做匀速圆周运动时,角速度ω恒定不变。
(3)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。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。
(4)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。
(5)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)。1 r/s=60 r/min。
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。
⑥相互关系:
)

