一、线速度
1、大小:等于做圆周运动的物体通过的弧长
与所需时间
的比值。
2、公式:
3、意义:描述做圆周运动的物体的运动快慢。
4、方向:物体在某一时刻或某一位置的线速度方向就是圆弧上该点的切线方向。
5、匀速圆周运动
(1)定义:物体沿着圆周运动,并且线速度的大小处处相等,这种运动叫做匀速圆周运动。
(2)因为线速度大小不变,故弧长与对应时间的比值不变。
(3)匀速圆周运动是变速运动,故有加速度。所以做匀速圆周运动的物体受到的合外力肯定不等于零。
注:(1)线速度有大小、有方向,是矢量,与曲线运动方向一致。
(2)做圆周运动时,线速度的方向在时刻变化,因此它仍是一种变速运动。“匀速”仅指线速度的大小不变。
例1:关于匀速圆周运动的说法中,正确的是
A.匀速圆周运动是匀速运动
B.匀速圆周运动是变速运动
C.匀速圆周运动中速度恒定
D.匀速圆周运动中平均速率与平均速度相同
解析:因为匀速圆周运动首先是曲线运动,因此,其速度方向每点都应该沿该点的切线指向运动方向,所以速度是变化的,即匀速圆周运动是变速运动,则B对,A错。匀速圆周运动的速度大小恒定,即速率恒定,则C错。而平均速率=路程/时间,平均速度=位移/时间,如图所示,匀速圆周运动从
起计时,经过时间
到达
点。路程指
与
间的圆弧长,而位移指从
指向
的有向线段,显然平均速率与平均速度不一致,D错。
答案:B
二、角速度
1、大小:等于连接运动物体和圆心的半径转过的角度
和所用时间
的比值。
2、公式:
3、意义:描述物体绕圆心转动的快慢。角速度越大,表明物体绕圆心转动得越快。
4、匀速圆周运动是角速度不变的圆周运动
因为物体做匀速圆周运动时,在单位时间内所通过的弧长相等,因此,在单位时间内转动的角度也就相等。
5、角速度的单位
(1)国际单位:弧度每秒,符号:rad/s或rad·s-1
(2)常用单位
转速:物体在单位时间所转过的圈数,符号:n
单位:转每秒,符号:r/s;或者转每分,符号:r/min
(3)换算关系
1 r/s=2
rad/s 1r/min=