張安杰
摘要:圓周運(yùn)動(dòng)在高中物理的學(xué)習(xí)中占了很大的一部分,也是高考的重點(diǎn)之一。在學(xué)習(xí)以及復(fù)習(xí)過(guò)程中,我們不能僅僅把目光局限于做題,更要牢牢掌握好基礎(chǔ)知識(shí)(當(dāng)然,這里說(shuō)的基礎(chǔ)知識(shí)并非不僅僅是課本上的內(nèi)容,還包括一些最基本的題型、答題技巧等)。九層之臺(tái),起于累土,只有掌握好基礎(chǔ)知識(shí),才能在公式的運(yùn)用變換時(shí)得心應(yīng)手,提高答題的速度以及答題的準(zhǔn)確率,起到事半功倍的效果。
關(guān)鍵詞:基礎(chǔ) 圓周運(yùn)動(dòng)
圓周運(yùn)動(dòng)一直是我們物理學(xué)習(xí)中的重難點(diǎn)部分,在每一年的高考中都會(huì)占有一定的比例。有的同學(xué)可能平時(shí)做過(guò)很多題目,但是在閉卷答題過(guò)程中總會(huì)出現(xiàn)這樣那樣的問(wèn)題,歸根結(jié)底,還是基礎(chǔ)知識(shí)沒(méi)有掌握扎實(shí)。想要做起題來(lái)得心應(yīng)手,除了進(jìn)行適當(dāng)?shù)木毩?xí)外,你更要將基礎(chǔ)知識(shí)熟記于心。
(一)勻速圓周運(yùn)動(dòng)是圓周運(yùn)動(dòng)中最特殊的一種情況。關(guān)于它的一些基本概念和公式我們一定要記死記實(shí),不要似是而非。下面就列舉了一些我們應(yīng)該掌握的知識(shí)點(diǎn)。
1.勻速圓周運(yùn)動(dòng)的基本概念以及做勻速圓周運(yùn)動(dòng)所需的條件
2.描述勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物理量以及各物理量之間的關(guān)系
3.與勻速圓周運(yùn)動(dòng)有關(guān)的原始公式(做題時(shí)寫(xiě)的一定要是原始公式)
4.原始公式聯(lián)合得出的公式(這些需要平時(shí)自己推一下,記住,做題的時(shí)候?yàn)榱斯?jié)約時(shí)間直接用,當(dāng)然,為了保證得分,還是要寫(xiě)原始公式的)
(二)在豎直平面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)
在豎直平面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)一般只會(huì)對(duì)幾個(gè)特殊點(diǎn)進(jìn)行研究,后期在復(fù)習(xí)過(guò)程中還會(huì)與能量、電場(chǎng)、磁場(chǎng)等問(wèn)題結(jié)合起來(lái)研究。關(guān)于在豎直平面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng),有幾個(gè)特殊的模型,大家一定要分清楚各個(gè)模型之間的相同點(diǎn)與不同點(diǎn),只有這樣,才能保證在做題過(guò)程中擁有高效率。
1.在豎直平面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)問(wèn)題中最重要的兩個(gè)模型就是繩模型和桿模型,其余的很多模型就好比說(shuō)管道模型等都是由桿模型演化而來(lái)。那么,有關(guān)豎直平面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)問(wèn)題,我們應(yīng)該注意哪些方面呢?
(1)明確做完整的圓周運(yùn)動(dòng)的條件(質(zhì)點(diǎn)恰好在豎直平面內(nèi)做完整圓周運(yùn)動(dòng)的臨界條件,此時(shí)在特殊點(diǎn)的速度要求、受力分析等)
(2)會(huì)在最高點(diǎn)和最低點(diǎn)(或者某些特殊點(diǎn))對(duì)質(zhì)點(diǎn)進(jìn)行受力分析
(3)能夠分析出在豎直平面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)屬于哪種模型(大部分題目都不會(huì)直接告訴你是繩模型還是桿模型的,需要你自己分析出來(lái)然后回答相關(guān)問(wèn)題)
2.與在豎直平面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)有關(guān)的還有半圓形軌道以及四分之一圓軌道等問(wèn)題。這類(lèi)題目一般會(huì)與平拋運(yùn)動(dòng)、能量守恒等問(wèn)題結(jié)合起來(lái)考察。如下題:
如圖所示,滑塊在恒定外力作用下從水平軌道上的A點(diǎn)由靜止出發(fā),到B點(diǎn)時(shí)撤去外力,又沿豎直面內(nèi)的半月形軌道運(yùn)動(dòng),且恰好通過(guò)軌道最高點(diǎn)C,滑塊脫離半圓形軌道后又剛好落到原出發(fā)點(diǎn)A,試求滑塊在AB段運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的加速度(重力加速度為g)。
解:
設(shè)圓弧半徑為R,小球恰好通過(guò)最高點(diǎn),重力提供向心力,根據(jù)牛頓第二定律,有
mg=mvC2/R①
滑塊從B上升到C過(guò)程,只有重力做功,根據(jù)動(dòng)能定理,有
mg(2R)=1/2 mvB2/R-1/2mvC2/R②
滑塊平拋運(yùn)動(dòng)過(guò)程,有
2R=1/2gt2③
x=vAt④
滑塊在AB段運(yùn)動(dòng)過(guò)程中做勻加速運(yùn)動(dòng),根據(jù)速度位移關(guān)系公式,有
vB2=2ax⑤
由①~⑤式,解得
a=5/4g
即滑塊在AB段運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的加速度為5/4g.
3.物體在圓軌道外的運(yùn)動(dòng)
這類(lèi)問(wèn)題就應(yīng)該注意物體在最高點(diǎn)時(shí)做圓周運(yùn)動(dòng)和平拋運(yùn)動(dòng)的臨界條件
(三)生活中的圓周運(yùn)動(dòng)
很多題目,都是來(lái)自生活,依據(jù)生活中的問(wèn)題改編
1.火車(chē)轉(zhuǎn)彎時(shí)對(duì)軌道的壓力分析
2.汽車(chē)轉(zhuǎn)彎時(shí)不同速率對(duì)應(yīng)的不同軌跡
3.汽車(chē)過(guò)橋問(wèn)題(一般有拱形橋和凹形橋兩種模型)
4.雜技表演
5.旋轉(zhuǎn)木馬(本質(zhì)上這是圓錐擺問(wèn)題)
6.航天器問(wèn)題
7.鐘擺問(wèn)題
在掌握好基礎(chǔ)知識(shí)的前提下答題還要擁有一定的答題技巧,有時(shí)候,答題技巧可以讓你比別人多得幾分。那么,我們?cè)诖痤}時(shí)應(yīng)該注意什么呢?
(一)細(xì)心審題。(做題過(guò)程中,我們總會(huì)認(rèn)為時(shí)間太緊,想要趕快把題目做完,再去檢查,這種方法是不太合理的,你可能會(huì)被你開(kāi)始時(shí)的思路誤導(dǎo),檢查不出錯(cuò)誤。拿出一點(diǎn)時(shí)間細(xì)心審題效果可能更好)
(二)多次審題
1.第一次要大略瀏覽一下題目。瀏覽題目的目的并不是讓你看看考了哪些知識(shí)點(diǎn),而是讓你提取出一些可能每一道題都需要條件(例如:g的取值、數(shù)值的保留條件等)。這樣一是可以為你節(jié)省時(shí)間,再者你不必做一些無(wú)用功。
2.第二次要仔細(xì)閱讀題目。在這一次讀題過(guò)程中,你就應(yīng)該標(biāo)記一下題目中出現(xiàn)的條件,想一想與題目中的物理量有關(guān)的公式,為做題做好準(zhǔn)備。
3.按照題目要求讀題。在做題時(shí)根據(jù)要求到題目中找條件,現(xiàn)在就不是通讀題目而是有選擇性的讀題了。
(三)規(guī)范步驟。
1.要有適當(dāng)?shù)奈淖终f(shuō)明。寫(xiě)明研究對(duì)象、研究過(guò)程,不可過(guò)于簡(jiǎn)單,也不能太繁瑣。
2.要嚴(yán)格按照題目中物理量的形式書(shū)寫(xiě),不能在沒(méi)有說(shuō)明的情況下自己編造。
3.所列公式的后面標(biāo)好序號(hào)。這樣可以使步驟清晰,讓評(píng)卷老師一目了然。
4.矢量一定要表明方向。
5.要列原始方程,盡量分部列方程,不要出現(xiàn)連等現(xiàn)象。
6.結(jié)果要有單位,答案要簡(jiǎn)明。
(四)快速檢查
如果是求表達(dá)式等,可以根據(jù)物理量的單位進(jìn)行檢查。
總而言之,無(wú)論哪個(gè)知識(shí)點(diǎn),哪個(gè)學(xué)科,基礎(chǔ)知識(shí)和答題技巧都十分重要?;A(chǔ)知識(shí)的掌握扎實(shí)程度一定程度上會(huì)影響最終成績(jī)。
(作者單位:昌邑市第一中學(xué))