匀速圆周运动什么不变

质点沿圆周运动，如果在相等的时间里通过的圆弧长度相等，这种运动就叫做匀速圆周运动。匀速圆周运动是物理中的高频考点，下面将详细介绍相关知识点。

匀速圆周运动什么不变？

匀速圆周运动是速度大小不变而速度方向时刻在变的变速曲线运动。

匀速圆周运动的特点：

1、轨迹是圆。

2、线速度、加速度均大小不变，方向不断改变，故属于加速度改变的变速曲线运动，匀速圆周运动的角速度恒定。

3、匀速圆周运动发生条件是质点受到大小不变、方向始终与速度方向垂直的合外力。

4、匀速圆周运动的运动状态周而复始地出现，匀速圆周运动具有周期性。

描述匀速圆周运动的快慢的物理量：

1、线速度：

（1）定义：线速度的大小等于质点通过的弧长s跟通过这段弧长所用时间t的比值。

（2）公式：v＝s/t。

（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。

2、角速度：

（1）定义：在圆周运动中，质点所在半径转过的角度θ和所用时间t的比值，就是物体转动的角速度。

（2）公式：ω＝θ/t。

（3）意义：描述物体绕圆心转动的快慢。匀速圆周运动的角速度是不变的。

（4）单位：在国际单位制中，角速度的单位是弧度每秒，符号为rad/s。

3、周期：

（1）定义：做匀速圆周运动的物体，运动一周所用的时间叫做周期。用T表示，单位是秒，符号是s。

（2）与频率的关系：T＝1/f。

4、转速：

（1）定义：做匀速圆周运动的物体，单位时间内转过的圈数称为转速n。

（2）单位：转/秒（r/s）或转/分（r/min）。

描述圆周运动的物理量及其关系：

1、角速度、周期、转速之间的关系：ω＝2π/T＝2nπ，即角速度与周期成反比，与转速成正比。

（1）转速n的单位为r/s。

（2）ω、T、n三个量中任意一个确定，其余两个也就确定。

2、线速度与角速度的关系：v＝rω。

r一定时，v∝ω，如圆盘转动时，圆盘上某点的ω越大则v越大。

ω一定时，v∝r，如时钟的分针转动时，分针上各质点的ω相同，但分针上离圆心越远的质点，r越大，v也越大。

v一定时，ω∝1/r，如皮带传动装置中，两轮边缘上各点线速度大小相等，但大轮的r较大，ω较小。

3、线速度与周期的关系：v=2πr/T，即当半径r相同时，周期小的线速度大。

特别提醒：

（1）v、ω、r是瞬时对应关系，只有控制一个量不变，才能确定另外两个量是正比还是反比关系。

（2）描述匀速圆周运动的线速度大小不变，方向时刻变化，即线速度是变化的，而角速度、周期、转速是不变的。

做匀速圆周运动的条件是：

1、物体必须维持在一个固定的轨道上，即做圆周运动。

2、物体的速度必须保持恒定，不会改变大小或方向。

3、物体受到一个向心力，它指向圆心，并与物体的质量和速度成正比。这个向心力提供了物体做圆周运动的必要条件。

4、物体的质量必须足够小，以便向心力可以保持物体在轨道上。

匀速圆周运动的相关习题：

1、一辆m=2.0×10^3kg的汽车在水平公路上行驶，经过半径r=50m的弯路时，如果已知车速v=72km/h,这辆汽车会不会发生事故？（已知轮胎与路面的最大静摩擦Fm=1.4×10^4N）2、溜冰者做半径为r的匀速圆周运动，允许达到的最大速度为v,当溜冰者以2v的速率做匀速圆周运动时，圆周运动的半径不小于多少？

3、一绳系着一个小球在光滑桌面上作匀速圆周运动，绳长0.1米，当角速度w=20л/rad时，绳子断开，这时小球在桌面运动的速度。

4、甲，乙两物体都做匀速圆周运动，其质量之比为1：2，转动半径之比为1：2，在相等的时间里甲转过60°，乙转过45°，则它们所受外力的合力之比为（）。

5、做匀速圆周运动的物体，10s内沿半径是20m的圆周运动100m，试求物体做匀速圆周运动时：

（1）线速度的大小。

（2）角速度的大小。

（3）周期的大小。