韓夏 鄒容
(江蘇省靖江市劉國鈞中學)
是誰先提供了向心力
韓夏鄒容
(江蘇省靖江市劉國鈞中學)
“圓周運動的向心力可以由彈力提供,也可以由其他性質的力提供;可以由一個力提供,也可以由幾個力的合力提供。”這是課本關于向心力來源的具體敘述。在研究對象做勻速圓周運動的情況下,我們通過受力分析直接確定向心力的來源。但是,當研究對象做轉速連續發生變化的圓周運動時,研究對象的向心力來源往往會發生變化,這時就要小心地確定向心力來源的先后順序。我們在教學過程中發現許多這樣的問題,下面選擇學生經常出錯的兩個例子具體分析解決這類題目的方法。


圖1
在教學過程中,我發現許多學生不知道物塊隨轉盤轉動時是誰先提供了向心力。對于這種情況,該如何破解呢?


圖2

例2.一圓盤可以繞其豎直軸在水平面內轉動,圓盤半徑為R,甲、乙兩物體的質量分別為M與m(M>m),它們與圓盤之間的最大靜摩擦力均為正壓力的μ倍,兩物體用一根長為L(L<R)的輕繩連在一起。如圖3,若將甲物體放在軸的位置上,甲、乙之間接線剛好沿半徑方向拉直,要使兩物體與轉盤之間不發生相對滑動,則轉盤旋轉的角速度最大值不得超過()

圖3


通過以上例題的分析可知,對于水平轉盤類的習題,在分析問題時,我們可以將轉盤的轉速范圍擴大,分別從轉盤轉速較小、轉盤轉速適當增大、轉盤轉速較大時可能出現的情況,用動態的眼光分析向心力的來源,就可以發現一些常常容易被我們忽視的細節,從而使我們對問題的思考日臻完善。

·編輯楊國蓉