圓周運(yùn)動(dòng)部分IB物理公式及要點(diǎn)整理
來源：A加未來國際教育 ? ? ? 時(shí)間：2020-09-21 15:54
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圓周運(yùn)動(dòng)作為IB物理課程中的一大要點(diǎn)，涉及了非常多的公式以及數(shù)學(xué)運(yùn)算，這部分內(nèi)容也往往是很多同學(xué)們?cè)诳荚囍械囊淮箅y點(diǎn)。今天A加未來小編就為大家整理了這部分涉及到的所有IB物理公式以及考點(diǎn)概念，希望對(duì)大家的復(fù)習(xí)備考帶來幫助。
直線運(yùn)動(dòng)
1）勻變速直線運(yùn)動(dòng)
1.平均速度v平=st（定義式）
2.有用推論vt2–v02=2as
3.中間時(shí)刻速度v平=vt2=vt+v02
4.末速度vt=v0+at
5.中間位置速度vs2=v02+vt2212
6.位移s=v平t=v0t+at22=vt2t
7.加速度a=(Vt-Vo)/t以Vo為正方向，a與Vo同向(加速)a>0；反向則a<0
8.實(shí)驗(yàn)用推論ΔS=aT^2ΔS為相鄰連續(xù)相等時(shí)間(T)內(nèi)位移之差
9.主要物理量及單位:初速(Vo):m/s
加速度(a):m/s^2末速度(Vt):m/s
時(shí)間(t):秒(s)位移(S):米（m）路程:米速度單位換算：1m/s=3.6Km/h
注：
(1)平均速度是矢量。
(2)物體速度大,加速度不一定大。
(3)a=(Vt-Vo)/t只是量度式，不是決定式。
(4)其它相關(guān)內(nèi)容：質(zhì)點(diǎn)/位移和路程/s--t圖/v--t圖/速度與速率/
2)自由落體
1.初速度Vo=0
2.末速度Vt=gt
3.下落高度h=gt^2/2（從Vo位置向下計(jì)算）4.推論Vt^2=2gh
注:(1)自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，遵循勻變速度直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律。
(2)a=g=9.8m/s^2≈10m/s^2重力加速度在赤道附近較小,在高山處比平地小，方向豎直向下。
3)豎直上拋
1.位移S=Vot-gt^2/2
2.末速度Vt=Vo-gt（g=9.8≈10m/s2）
3.有用推論Vt^2–Vo^2=-2gS
4.上升高度Hm=Vo^2/2g(拋出點(diǎn)算起)
5.往返時(shí)間t=2Vo/g（從拋出落回原位置的時(shí)間）
注:
(1)全過程處理:是勻減速直線運(yùn)動(dòng)，以向上為正方向，加速度取負(fù)值。
(2)分段處理：向上為勻減速運(yùn)動(dòng)，向下為自由落體運(yùn)動(dòng)，具有對(duì)稱性。
(3)上升與下落過程具有對(duì)稱性,如在同點(diǎn)速度等值反向等。
質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)
曲線運(yùn)動(dòng)萬有引力
1)平拋運(yùn)動(dòng)
1.水平方向速度Vx=Vo
2.豎直方向速度Vy=gt
3.水平方向位移Sx=Vot
4.豎直方向位移(Sy)=gt^2/2
5.運(yùn)動(dòng)時(shí)間t=(2Sy/g)1/2(通常又表示為(2h/g)1/2)
6.合速度Vt=(Vx^2+Vy^2)1/2=[Vo^2+(gt)^2]1/2
合速度方向與水平夾角β:tgβ=Vy/Vx=gt/Vo
7.合位移S=(Sx^2+Sy^2)1/2,
位移方向與水平夾角α:tgα=Sy/Sx＝gt/2Vo
注：
(1)平拋運(yùn)動(dòng)是勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，加速度為g，通常可看作是水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)與豎直方向的自由落體運(yùn)動(dòng)的合成。
(2)運(yùn)動(dòng)時(shí)間由下落高度h(Sy)決定與水平拋出速度無關(guān)。
（3）θ與β的關(guān)系為tgβ＝2tgα。
（4）在平拋運(yùn)動(dòng)中時(shí)間t是解題關(guān)鍵。
(5)曲線運(yùn)動(dòng)的物體必有加速度，當(dāng)速度方向與所受合力(加速度)方向不在同一直線上時(shí)物體做曲線運(yùn)動(dòng)。
勻速圓周運(yùn)動(dòng)
1.線速度V=s/t=2πR/T
2.角速度ω=Φ/t=2π/T=2πf
3.向心加速度a=V^2/R=ω^2R=(2π/T)^2R
4.向心力F心=Mv^2/R=mω^2*R=m(2π/T)^2*R
5.周期與頻率T=1/f
6.角速度與線速度的關(guān)系V=ωR
7.角速度與轉(zhuǎn)速的關(guān)系ω=2πn(此處頻率與轉(zhuǎn)速意義相同)
8.主要物理量及單位：弧長(S):米(m)角度(Φ)：弧度（rad）頻率（f）：赫（Hz）
周期（T）：秒（s）轉(zhuǎn)速（n）：r/s半徑(R):米（m）線速度（V）：m/s
角速度（ω）：rad/s向心加速度：m/s2
注：
（1）向心力可以由具體某個(gè)力提供，也可以由合力提供，還可以由分力提供，方向始終與速度方向垂直。
（2）做勻速度圓周運(yùn)動(dòng)的物體，其向心力等于合力，并且向心力只改變速度的方向，不改變速度的大小，因此物體的動(dòng)能保持不變，但動(dòng)量不斷改變。
萬有引力
1.開普勒第三定律T2/R3=K(=4π^2/GM)R:軌道半徑T:周期K:常量(與行星質(zhì)量無關(guān))
2.萬有引力定律F=Gm1m2/r^2G=6.67×10^-11N?m^2/kg^2方向在它們的連線上3.天體上的重力和重力加速度GMm/R^2=mgg=GM/R^2R:天體半徑(m)
4.衛(wèi)星繞行速度、角速度、周期V=(GM/R)1/2ω=(GM/R^3)1/2T=2π(R^3/GM)1/2 5.第一(二、三)宇宙速度V1=(g地r地)1/2=7.9Km/sV2=11.2Km/sV3=16.7Km/s
6.地球同步衛(wèi)星GMm/(R+h)^2=m*4π^2(R+h)/T^2h≈3.6kmh:距地球表面的高度注:
(1)天體運(yùn)動(dòng)所需的向心力由萬有引力提供,F心=F萬。
(2)應(yīng)用萬有引力定律可估算天體的質(zhì)量密度等。
(3)地球同步衛(wèi)星只能運(yùn)行于赤道上空，運(yùn)行周期和地球自轉(zhuǎn)周期相同。
(4)衛(wèi)星軌道半徑變小時(shí),勢能變小、動(dòng)能變大、速度變大、周期變小。
(5)地球衛(wèi)星的環(huán)繞速度和最小發(fā)射速度均為7.9Km/S。
注意：
1.運(yùn)動(dòng)時(shí)間只由高度決定。
2.水平位移和落地速度由高度和初速度決定,平拋運(yùn)動(dòng)的物體在任何相等的時(shí)間內(nèi)位移的增量都是相同的。
3.在任意相等的時(shí)間里，速度的變化量相等,方向也相同.是加速度大小，方向不變的曲線運(yùn)動(dòng)
4.任意時(shí)刻，速度偏向角的正切等于位移偏向角正切的兩倍。
5.任意時(shí)刻，速度矢量的反向延長線水平位移的中點(diǎn)。
6.從斜面上沿水平方向拋出物體，若物體落在斜面上，物體與斜面接觸時(shí)的速度方向與水平方向的夾角的正切是斜面傾角正切的二倍。
7.從斜面上水平拋出的物體，若物體落在斜面上，物體與斜面接觸時(shí)速度方向、物體與斜面接觸時(shí)速度方向和斜面形成的夾角與物體拋出時(shí)的初速度無關(guān)，只取決于斜面的傾角。
以上就是A加小編關(guān)于圓周運(yùn)動(dòng)部分IB物理公式的整理，對(duì)于這部分考試內(nèi)容，希望同學(xué)們要多進(jìn)行習(xí)題練習(xí)，熟練自己的答題技巧和公式運(yùn)用，這樣才能夠更從容的應(yīng)對(duì)考試。
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