圆周运动考点例析

江苏省射阳县第二中学(224300)

陈玉岭●



圆周运动考点例析

江苏省射阳县第二中学(224300)

陈玉岭●

圆周运动是高考物理的核心考点之一，涉及多个物理模型，很容易和其他力学问题联系到一起.从近年的高考题来看，高考对于圆周运动的考查总是不断推陈出新，千变万化.这就需要总结归纳，对常出现的物理模型进行针对练习，掌握解决各类圆周运动的一般方法和技巧.本文针对水平面内匀速圆周运动、竖直平面内的圆周运动和皮带传送问题作剖析，希望对学生的学习有所帮助.

一、水平面内匀速圆周运动

水平面内的圆周运动一般考查的是匀速圆周运动，要注意匀速圆周运动并不是速度不变，速度的方向不断变化，只是大小不变.圆周运动的向心加速度改变速度的方向，切线加速度改变速度的大小.做匀速圆周运动的物体，所受的向心力一定是指向圆心的，切线方向合力为零.

例1 如图1所示，长为L的细绳一端固定，另一端系一质量为m的小球，只要给小球一个合适的初速度，小球便可在水平面内做匀速圆周运动，假设细绳与竖直方向的夹角为θ，则下列说法正确的是( )

A.小球受重力、绳的拉力和向心力作用

B.小球做圆周运动的半径为L

C.θ越大，小球运动的速度越大

D.θ越大，小球运动的周期越大

图1 图2

点评 本题考查的是水平面内的圆周运动，正确求得向心力的大小并根据向心力求得圆周运动的其他物理量是解题的关键.对物体进行受力分析时要注意，向心力不属于物体所受的外力，而是物理所受外力提供.

二、竖直平面内圆周运动

竖直平面内的圆周运动是高考中常出现的题型，主要有细绳拉球、管内转球、轻杆拉球三种情况，每种情况对应的做圆周运动的物体的运动状态不同，学生要熟练掌握几种情况对应的物体运动状况，尤其是最高最低点处的受力分析.

图3

例2 如图3所示，小球m用长为L的悬线固定在O点，在O点正下方L/2处有一个光滑钉子C，将小球拉到悬线成水平后无处速度地释放，当悬线成竖直状态且与钉子相碰时( ).

A.小球的线速度突然增大

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.悬线的拉力突然增大

点评 解答本题的突破口为小球的线速度不突变，再结合角速度、向心加速度和圆周运动公式，不难得出其他个物理量的大小变化.

三、多轮传动

解决多轮传动问题要抓住两点：一是同一转轴上的各点的角速度相等，二是接触传动或者与同一皮带相接触的各点线速度相等.再结合圆周运动的公式，即可得到各转轮的加速度、角速度、线速度等物理量的大小关系.

图4

例3 如图4所示，两个用相同材料制成的靠摩擦传动的轮A和B水平放置，两轮半径RA=2RB，当主动轮A匀速转动时，在A轮边缘上放置的小木块恰能相对静止在A轮边缘上.若将小木块放在B轮上，欲使木块相对B轮也静止，则木块距B轮转轴的最大距离为( )

点评 本题将多轮传送与最大静摩擦力知识点结合考查，只要明白“恰好静止”所表示的含义是最大静摩擦力提供向心力，问题就会迎刃而解.

从上面的讨论可以看出，圆周运动题目千变万化，并不是毫无规律可循.学生要抓住圆周运动的本质和特点，在平时的学习中要注意解题方法的积累.熟练掌握圆周运动涉及的各物理量之间的关系，找出解题规律，并在解题中不断巩固.

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1008-0333(2017)13-0071-01