圓周運動部分IB物理公式及要點整理
來源：A加未來國際教育 ? ? ? 時間：2020-09-21 15:54
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圓周運動作為IB物理課程中的一大要點，涉及了非常多的公式以及數學運算，這部分內容也往往是很多同學們在考試中的一大難點。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物理公式以及考點概念，希望對大家的復習備考帶來幫助。
直線運動
1）勻變速直線運動
1.平均速度v平=st（定義式）
2.有用推論vt2–v02=2as
3.中間時刻速度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.實驗用推論ΔS=aT^2ΔS為相鄰連續相等時間(T)內位移之差
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)其它相關內容：質點/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位置向下計算）4.推論Vt^2=2gh
注:(1)自由落體運動是初速度為零的勻加速直線運動，遵循勻變速度直線運動規律。
(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(拋出點算起)
5.往返時間t=2Vo/g（從拋出落回原位置的時間）
注:
(1)全過程處理:是勻減速直線運動，以向上為正方向，加速度取負值。
(2)分段處理：向上為勻減速運動，向下為自由落體運動，具有對稱性。
(3)上升與下落過程具有對稱性,如在同點速度等值反向等。
質點的運動
曲線運動萬有引力
1)平拋運動
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.運動時間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)平拋運動是勻變速曲線運動，加速度為g，通常可看作是水平方向的勻速直線運動與豎直方向的自由落體運動的合成。
(2)運動時間由下落高度h(Sy)決定與水平拋出速度無關。
（3）θ與β的關系為tgβ＝2tgα。
（4）在平拋運動中時間t是解題關鍵。
(5)曲線運動的物體必有加速度，當速度方向與所受合力(加速度)方向不在同一直線上時物體做曲線運動。
勻速圓周運動
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系V=ωR
7.角速度與轉速的關系ω=2πn(此處頻率與轉速意義相同)
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）做勻速度圓周運動的物體，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，因此物體的動能保持不變，但動量不斷改變。
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(與行星質量無關)
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)天體運動所需的向心力由萬有引力提供,F心=F萬。
(2)應用萬有引力定律可估算天體的質量密度等。
(3)地球同步衛星只能運行于赤道上空，運行周期和地球自轉周期相同。
(4)衛星軌道半徑變小時,勢能變小、動能變大、速度變大、周期變小。
(5)地球衛星的環繞速度和最小發射速度均為7.9Km/S。
注意：
1.運動時間只由高度決定。
2.水平位移和落地速度由高度和初速度決定,平拋運動的物體在任何相等的時間內位移的增量都是相同的。
3.在任意相等的時間里，速度的變化量相等,方向也相同.是加速度大小，方向不變的曲線運動
4.任意時刻，速度偏向角的正切等于位移偏向角正切的兩倍。
5.任意時刻，速度矢量的反向延長線水平位移的中點。
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，物體與斜面接觸時速度方向、物體與斜面接觸時速度方向和斜面形成的夾角與物體拋出時的初速度無關，只取決于斜面的傾角。
以上就是A加小編關于圓周運動部分IB物理公式的整理，對于這部分考試內容，希望同學們要多進行習題練習，熟練自己的答題技巧和公式運用，這樣才能夠更從容的應對考試。
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