首先你要了解匀速圆周运动的各个量的公式:
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=V2/R=ω2R=(2π/T)2R 4.向心力F心=mV2/R=mω2R=m(2π/T)2R
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。
由题知:小球P做自由落体运动时: h=(1/2)gt^2
小球Q做匀速圆周运动时:π/2+2nπ = ω*t 其中n是自然数
解得:ω=(g/2h)^(1/2)(π/2+2nπ)
小球P做自由落体,h=(1/2)gt^2.
小球Q在竖直平面内做迅速圆周运动,
TT/2=Wt
解得
小球Q在竖直平面内做“匀速圆周运动”吧,
小球P做自由落体运动, h=(1/2)gt^2 ;
小球Q做匀速圆周运动, 2nπ + 2π/4 = ω*t ;(n =0,1,2,……)
联立解得 ω = (2nπ + π/2)*[(g/2h)^(1/2)]
与r无关。
从Q点到最高点需要时间为t=T/4+2nT=(2π)/4ω+4nπ/ω=π/2ω(1+8n),n=0,1,2......
P点到最高点需要时间为t=(2h/g)^(1/2)
联立等式可求得ω。