圆周运动的常见误区分析

徐高本

1.误以为匀速圆周运动是匀速运动。

物体做匀速圆周运动时，其速度方向（轨迹上某点的切线方向）时刻发生变化，因此匀速圆周运动中的“匀速”只是“匀速率”的意思，绝不是“匀速度”的含义。实际上物体速度的方向随时都在变化，所以匀速圆周运动“并不匀”，“速度加速度变不停”。同学们学习时不要把这里的“匀速”等同于匀速直线运动中的“匀速”。同理，物体的匀速圆周运动状态也不是平衡状态，它所需要的向心力恰好由物体所受的合外力来提供。

2.误以为匀速圆周运动是匀变速曲线运动。

因为做匀速圆周运动的质点受到的合外力（充当向心力）大小不变，方向总是指向圆心（所以很容易把向心力当成恒力，从而认为匀速圆周运动是匀变速曲线运动）。而正因为向心力方向总是沿半径指向圆心，所以向心加速度的方向时刻在改变。换言之，其向心加速度不是恒定的，所以匀速圆周运动不是匀变速曲线运动。

3.误以为向心力是物体实际受到的一个力。

做匀速圆周运动的物体受到的所有外力的合力方向总是指向圆心，所以从效果出发，将其命名为“向心力”。向心力并不是物体实际受到的力，它可由重力、弹力、摩擦力等单独提供（如人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，重力提供向心力；绳系小球在光滑水平面上做匀速圆周运动，弹力提供向心力；物体在转盘上随转盘一起转动，摩擦力提供向心力），也可由这些力的合力或某个力的分力提供向心力（如小球在水平方向上做圆锥摆运动，向心力由弹力与重力的合力提供，或由弹力的水平分力提供）。当物体做变速圆周运动时，物体受到的合外力方向并不指向圆心，可以把合外力分解为两个分力：垂直于速度方向指向圆心的力（法向分力，充当向心力）和平行于速度方向的分力（切向分力）。