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(lián)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(xiàn)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(jù)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(xiàn)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(tài)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(tài)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(guī)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(guī)律，并在解題中不斷鞏固.

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