物理圆周运动周期公式是什么?物理天体运动公式总结表( 五 )


物理圆周运动周期公式是什么?物理天体运动公式总结表


时 , 轻杆提供拉力;V<

物理圆周运动周期公式是什么?物理天体运动公式总结表


时 , 轻杆提供支持力;V=

物理圆周运动周期公式是什么?物理天体运动公式总结表


时 , 轻杆恰好无作用力 。
【知识点6】 离心运动和向心运动
1.离心运动的本质:由于物体具有惯性 , 物体做圆周运动时总有沿切线方向飞出的趋势 。
2.离心运动的受力特点:物体做离心运动并非受到离心力作用 , 而是外力不能提供足够的向心力 。
3.合外力与向心力的大小关系对圆周运动的影响(如图所示):

物理圆周运动周期公式是什么?物理天体运动公式总结表


(1)若F合=mrω2或F合=mv2/r , 物体做匀速圆周运动 , 即“提供”满足“需要” 。
(2)若F合>mrω2或F合>mv2/r , 物体做半径变小的近心运动 , 即“提供过度” , 也就是“提供”大于“需要” 。
(3)若F合<mrω2或F合<mv2/r , 则外力不足以将物体拉回到原轨道上 , 而做离心运动 , 即“需要”大于“提供”或“提供不足” 。
(4)若F合=0 , 则物体沿切线方向做直线运动 。
特别提醒:
(1)离心运动不是物体沿半径方向飞出 , 而是物体沿切线或沿圆与切线之间的某一曲线运动 。
(2)离心运动的本质是惯性 , 而不是物体受到了“离心力”的作用 。
4.离心现象的应用、危害与防止
(1)应用:离心干燥器、离心分离器、脱水桶、投掷链球 。
(2)危害与防止:车辆转弯时易出现交通事故 , 拐弯时应减小速度 。

物理圆周运动周期公式是什么?物理天体运动公式总结表


 , 座舱对航天员的支持力FN=0  , 航天员处于完全失重 。
正是由于地球引力的存在 , 才使航天器连同其中的人和物体绕地球做圆周运动 。
三、竖直面内的圆周运动
1.汽车过拱形桥
质量为m的汽车在拱形桥上以速度v前进 , 设桥面的圆弧半径为r , 分析汽车通过桥的最高点时对桥的压力 。

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汽车在竖直方向受到重力G和桥的支持力FN , 它们的合力就是使汽车做圆周运动的向心力F 。鉴于向心加速度的方向是竖直向下的 , 故合力为F=G-FN
当汽车通过桥的最高点时 , 根据牛顿第二定律F=ma , 有F=mv2/r
所以G-FN=mv2/r
由此解出桥对车的支持力FN=G-mv2/r
汽车的速度越大 , 汽车对桥的压力越小 。
2.轻绳模型

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轻绳只能提供拉力 , 在最高点时 , 物体所受重力和绳的拉力的合力提供向心力 , G+F=mv2/r
恰好过最高点条件:F=0 , 此时G=mv2/r
3.轻杆模型

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轻杆既能提供拉力 , 又能提供支持力 , 在最高点时 , 物体所受重力和杆的拉力或支持力的合力提供向心力 , G+F=mv2/r 。
V>

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时 , 轻杆提供拉力;V<

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