圆周运动部分IB物理公式及要点整理
来源：A加未来国际教育 时间：2020-09-21 15:54
圆周运动作为IB物理课程中的一大要点，涉及了非常多的公式以及数学运算，这部分内容也往往是很多同学们在考试中的一大难点。今天A加未来小编就为大家整理了这部分涉及到的所有IB物理公式以及考点概念，希望对大家的复习备考带来帮助。
直线运动
1）匀变速直线运动
1.平均速度v平=st（定义式）
2.有用推论vt2–v02=2as
3.中间时刻速度v平=vt2=vt+v02
4.末速度vt=v0+at
5.中间位置速度vs2=v02+vt2212
6.位移s=v平t=v0t+at22=vt2t
7.加速度a=(Vt-Vo)/t以Vo为正方向，a与Vo同向(加速)a>0；反向则a<0
8.实验用推论ΔS=aT^2ΔS为相邻连续相等时间(T)内位移之差
9.主要物理量及单位:初速(Vo):m/s
加速度(a):m/s^2末速度(Vt):m/s
时间(t):秒(s)位移(S):米（m）路程:米速度单位换算：1m/s=3.6Km/h
注：
(1)平均速度是矢量。
(2)物体速度大,加速度不一定大。
(3)a=(Vt-Vo)/t只是量度式，不是决定式。
(4)其它相关内容：质点/位移和路程/s--t图/v--t图/速度与速率/
2)自由落体
1.初速度Vo=0
2.末速度Vt=gt
3.下落高度h=gt^2/2（从Vo位置向下计算）4.推论Vt^2=2gh
注:(1)自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，遵循匀变速度直线运动规律。
(2)a=g=9.8m/s^2≈10m/s^2重力加速度在赤道附近较小,在高山处比平地小，方向竖直向下。
3)竖直上抛
1.位移S=Vot-gt^2/2
2.末速度Vt=Vo-gt（g=9.8≈10m/s2）
3.有用推论Vt^2–Vo^2=-2gS
4.上升高度Hm=Vo^2/2g(抛出点算起)
5.往返时间t=2Vo/g（从抛出落回原位置的时间）
注:
(1)全过程处理:是匀减速直线运动，以向上为正方向，加速度取负值。
(2)分段处理：向上为匀减速运动，向下为自由落体运动，具有对称性。
(3)上升与下落过程具有对称性,如在同点速度等值反向等。
质点的运动
曲线运动万有引力
1)平抛运动
1.水平方向速度Vx=Vo
2.竖直方向速度Vy=gt
3.水平方向位移Sx=Vot
4.竖直方向位移(Sy)=gt^2/2
5.运动时间t=(2Sy/g)1/2(通常又表示为(2h/g)1/2)
6.合速度Vt=(Vx^2+Vy^2)1/2=[Vo^2+(gt)^2]1/2
合速度方向与水平夹角β:tgβ=Vy/Vx=gt/Vo
7.合位移S=(Sx^2+Sy^2)1/2,
位移方向与水平夹角α:tgα=Sy/Sx＝gt/2Vo
注：
(1)平抛运动是匀变速曲线运动，加速度为g，通常可看作是水平方向的匀速直线运动与竖直方向的自由落体运动的合成。
(2)运动时间由下落高度h(Sy)决定与水平抛出速度无关。
（3）θ与β的关系为tgβ＝2tgα。
（4）在平抛运动中时间t是解题关键。
(5)曲线运动的物体必有加速度，当速度方向与所受合力(加速度)方向不在同一直线上时物体做曲线运动。
匀速圆周运动
1.线速度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.周期与频率T=1/f
6.角速度与线速度的关系V=ωR
7.角速度与转速的关系ω=2πn(此处频率与转速意义相同)
8.主要物理量及单位：弧长(S):米(m)角度(Φ)：弧度（rad）频率（f）：赫（Hz）
周期（T）：秒（s）转速（n）：r/s半径(R):米（m）线速度（V）：m/s
角速度（ω）：rad/s向心加速度：m/s2
注：
（1）向心力可以由具体某个力提供，也可以由合力提供，还可以由分力提供，方向始终与速度方向垂直。
（2）做匀速度圆周运动的物体，其向心力等于合力，并且向心力只改变速度的方向，不改变速度的大小，因此物体的动能保持不变，但动量不断改变。
万有引力
1.开普勒第三定律T2/R3=K(=4π^2/GM)R:轨道半径T:周期K:常量(与行星质量无关)
2.万有引力定律F=Gm1m2/r^2G=6.67×10^-11N?m^2/kg^2方向在它们的连线上3.天体上的重力和重力加速度GMm/R^2=mgg=GM/R^2R:天体半径(m)
4.卫星绕行速度、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.地球同步卫星GMm/(R+h)^2=m*4π^2(R+h)/T^2h≈3.6kmh:距地球表面的高度注:
(1)天体运动所需的向心力由万有引力提供,F心=F万。
(2)应用万有引力定律可估算天体的质量密度等。
(3)地球同步卫星只能运行于赤道上空，运行周期和地球自转周期相同。
(4)卫星轨道半径变小时,势能变小、动能变大、速度变大、周期变小。
(5)地球卫星的环绕速度和最小发射速度均为7.9Km/S。
注意：
1.运动时间只由高度决定。
2.水平位移和落地速度由高度和初速度决定,平抛运动的物体在任何相等的时间内位移的增量都是相同的。
3.在任意相等的时间里，速度的变化量相等,方向也相同.是加速度大小，方向不变的曲线运动
4.任意时刻，速度偏向角的正切等于位移偏向角正切的两倍。
5.任意时刻，速度矢量的反向延长线水平位移的中点。
6.从斜面上沿水平方向抛出物体，若物体落在斜面上，物体与斜面接触时的速度方向与水平方向的夹角的正切是斜面倾角正切的二倍。
7.从斜面上水平抛出的物体，若物体落在斜面上，物体与斜面接触时速度方向、物体与斜面接触时速度方向和斜面形成的夹角与物体抛出时的初速度无关，只取决于斜面的倾角。
以上就是A加小编关于圆周运动部分IB物理公式的整理，对于这部分考试内容，希望同学们要多进行习题练习，熟练自己的答题技巧和公式运用，这样才能够更从容的应对考试。
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