圓周運動考點例析

江蘇省射陽縣第二中學(224300)

陳玉嶺●

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圓周運動考點例析

江蘇省射陽縣第二中學(224300)

陳玉嶺●

圓周運動是高考物理的核心考點之一，涉及多個物理模型，很容易和其他力學問題聯系到一起.從近年的高考題來看，高考對于圓周運動的考查總是不斷推陳出新，千變萬化.這就需要總結歸納，對常出現的物理模型進行針對練習，掌握解決各類圓周運動的一般方法和技巧.本文針對水平面內勻速圓周運動、豎直平面內的圓周運動和皮帶傳送問題作剖析，希望對學生的學習有所幫助.

一、水平面內勻速圓周運動

水平面內的圓周運動一般考查的是勻速圓周運動，要注意勻速圓周運動并不是速度不變，速度的方向不斷變化，只是大小不變.圓周運動的向心加速度改變速度的方向，切線加速度改變速度的大小.做勻速圓周運動的物體，所受的向心力一定是指向圓心的，切線方向合力為零.

例1 如圖1所示，長為L的細繩一端固定，另一端系一質量為m的小球，只要給小球一個合適的初速度，小球便可在水平面內做勻速圓周運動，假設細繩與豎直方向的夾角為θ，則下列說法正確的是( )

A.小球受重力、繩的拉力和向心力作用

B.小球做圓周運動的半徑為L

C.θ越大，小球運動的速度越大

D.θ越大，小球運動的周期越大

圖1 圖2

點評 本題考查的是水平面內的圓周運動，正確求得向心力的大小并根據向心力求得圓周運動的其他物理量是解題的關鍵.對物體進行受力分析時要注意，向心力不屬于物體所受的外力，而是物理所受外力提供.

二、豎直平面內圓周運動

豎直平面內的圓周運動是高考中常出現的題型，主要有細繩拉球、管內轉球、輕桿拉球三種情況，每種情況對應的做圓周運動的物體的運動狀態不同，學生要熟練掌握幾種情況對應的物體運動狀況，尤其是最高最低點處的受力分析.

圖3

例2 如圖3所示，小球m用長為L的懸線固定在O點，在O點正下方L/2處有一個光滑釘子C，將小球拉到懸線成水平后無處速度地釋放，當懸線成豎直狀態且與釘子相碰時( ).

A.小球的線速度突然增大

B.小球的角速度突然增大

C.小球的向心加速度突然增大

D.懸線的拉力突然增大

點評 解答本題的突破口為小球的線速度不突變，再結合角速度、向心加速度和圓周運動公式，不難得出其他個物理量的大小變化.

三、多輪傳動

解決多輪傳動問題要抓住兩點：一是同一轉軸上的各點的角速度相等，二是接觸傳動或者與同一皮帶相接觸的各點線速度相等.再結合圓周運動的公式，即可得到各轉輪的加速度、角速度、線速度等物理量的大小關系.

圖4

例3 如圖4所示，兩個用相同材料制成的靠摩擦傳動的輪A和B水平放置，兩輪半徑RA=2RB，當主動輪A勻速轉動時，在A輪邊緣上放置的小木塊恰能相對靜止在A輪邊緣上.若將小木塊放在B輪上，欲使木塊相對B輪也靜止，則木塊距B輪轉軸的最大距離為( )

點評 本題將多輪傳送與最大靜摩擦力知識點結合考查，只要明白“恰好靜止”所表示的含義是最大靜摩擦力提供向心力，問題就會迎刃而解.

從上面的討論可以看出，圓周運動題目千變萬化，并不是毫無規律可循.學生要抓住圓周運動的本質和特點，在平時的學習中要注意解題方法的積累.熟練掌握圓周運動涉及的各物理量之間的關系，找出解題規律，并在解題中不斷鞏固.

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1008-0333(2017)13-0071-01