A-Level物理A2重难点早知道——圆周运动

上一次我们学习了动量的两大考点，分别是动量守恒和冲量。

今天我们继续学习力学部分的圆周运动。联系到上一章的动量守恒，我们会发现，其实匀速圆周运动最大的特点是速度的大小不变，速度的方向时刻发生改变，所以圆周运动的动量（momentum， p=mv）是时刻发生改变的。

因此动量守恒考察的范围是直线运动（linear motion）而不是曲线运动。

圆周运动（circular motion）在生活中的例子不胜枚举，如宇宙飞船绕着地球的运动，火车拐弯的运动，运动员扔铅球时铅球被甩出去之前的运动等。

这些运动都有共同的特征，质点在以某点为圆心半径为r的圆周上运动，即质点运动时其轨迹是圆周的运动。而最常考也最简单的是匀速圆周运动（uniform circular motion）。

我们需要明确几个物理量来定量研究匀速圆周运动。

角速度（angular velocity）

一个以弧度为单位的圆（一个圆周为2π,即：360度=2π),在单位时间内所走的弧度即为角速度。公式为：ω=Ч/t(Ч为所走过弧度，t为时间）ω的单位为：弧度每秒。

线速度（linear velocity）

物体上任一点对定轴作圆周运动时的速度称为“线速度”(linear velocity)。它的一般定义是质点（或物体上各点）作曲线运动（包括圆周运动）时所具有的即时速度。它的方向沿运动轨道的切线方向，故又称切向速度。

周期（period）

匀速圆周运动是一种周期性运动，周期性指运动物体经过一定时间后又重复回到原来的位置，瞬时速度重复回到原来的大小和方向。做匀速圆周运动的物体运动一周所用的时间叫做周期。

向心力（centripetal force）

向心力是当物体沿着圆周或者曲线轨道运动时，指向圆心（曲率中心）的合外力作用力。“向心力”一词是从这种合外力作用所产生的效果而命名的。这种效果可以由弹力、重力、摩擦力等任何一力而产生，也可以由几个力的合力或其分力提供。
向心力计算公式

说了这么多，圆周运动这一块知识点你真的掌握了吗？不妨来两道真题小试牛刀吧？

IAL 2014.06的第2题选择题和第16题的大题。

本文作者陈璐莹A＋学院优秀物理教师