张安杰
摘要:圆周运动在高中物理的学习中占了很大的一部分,也是高考的重点之一。在学习以及复习过程中,我们不能仅仅把目光局限于做题,更要牢牢掌握好基础知识(当然,这里说的基础知识并非不仅仅是课本上的内容,还包括一些最基本的题型、答题技巧等)。九层之台,起于累土,只有掌握好基础知识,才能在公式的运用变换时得心应手,提高答题的速度以及答题的准确率,起到事半功倍的效果。
关键词:基础 圆周运动
圆周运动一直是我们物理学习中的重难点部分,在每一年的高考中都会占有一定的比例。有的同学可能平时做过很多题目,但是在闭卷答题过程中总会出现这样那样的问题,归根结底,还是基础知识没有掌握扎实。想要做起题来得心应手,除了进行适当的练习外,你更要将基础知识熟记于心。
(一)匀速圆周运动是圆周运动中最特殊的一种情况。关于它的一些基本概念和公式我们一定要记死记实,不要似是而非。下面就列举了一些我们应该掌握的知识点。
1.匀速圆周运动的基本概念以及做匀速圆周运动所需的条件
2.描述匀速圆周运动的物理量以及各物理量之间的关系
3.与匀速圆周运动有关的原始公式(做题时写的一定要是原始公式)
4.原始公式联合得出的公式(这些需要平时自己推一下,记住,做题的时候为了节约时间直接用,当然,为了保证得分,还是要写原始公式的)
(二)在竖直平面内的圆周运动
在竖直平面内的圆周运动一般只会对几个特殊点进行研究,后期在复习过程中还会与能量、电场、磁场等问题结合起来研究。关于在竖直平面内的圆周运动,有几个特殊的模型,大家一定要分清楚各个模型之间的相同点与不同点,只有这样,才能保证在做题过程中拥有高效率。
1.在竖直平面内的圆周运动问题中最重要的两个模型就是绳模型和杆模型,其余的很多模型就好比说管道模型等都是由杆模型演化而来。那么,有关竖直平面内的圆周运动问题,我们应该注意哪些方面呢?
(1)明确做完整的圆周运动的条件(质点恰好在竖直平面内做完整圆周运动的临界条件,此时在特殊点的速度要求、受力分析等)
(2)会在最高点和最低点(或者某些特殊点)对质点进行受力分析
(3)能够分析出在竖直平面内的圆周运动属于哪种模型(大部分题目都不会直接告诉你是绳模型还是杆模型的,需要你自己分析出来然后回答相关问题)
2.与在竖直平面内的圆周运动有关的还有半圆形轨道以及四分之一圆轨道等问题。这类题目一般会与平抛运动、能量守恒等问题结合起来考察。如下题:
如图所示,滑块在恒定外力作用下从水平轨道上的A点由静止出发,到B点时撤去外力,又沿竖直面内的半月形轨道运动,且恰好通过轨道最高点C,滑块脱离半圆形轨道后又刚好落到原出发点A,试求滑块在AB段运动过程中的加速度(重力加速度为g)。
解:
设圆弧半径为R,小球恰好通过最高点,重力提供向心力,根据牛顿第二定律,有
mg=mvC2/R①
滑块从B上升到C过程,只有重力做功,根据动能定理,有
mg(2R)=1/2 mvB2/R-1/2mvC2/R②
滑块平抛运动过程,有
2R=1/2gt2③
x=vAt④
滑块在AB段运动过程中做匀加速运动,根据速度位移关系公式,有
vB2=2ax⑤
由①~⑤式,解得
a=5/4g
即滑块在AB段運动过程中的加速度为5/4g.
3.物体在圆轨道外的运动
这类问题就应该注意物体在最高点时做圆周运动和平抛运动的临界条件
(三)生活中的圆周运动
很多题目,都是来自生活,依据生活中的问题改编
1.火车转弯时对轨道的压力分析
2.汽车转弯时不同速率对应的不同轨迹
3.汽车过桥问题(一般有拱形桥和凹形桥两种模型)
4.杂技表演
5.旋转木马(本质上这是圆锥摆问题)
6.航天器问题
7.钟摆问题
在掌握好基础知识的前提下答题还要拥有一定的答题技巧,有时候,答题技巧可以让你比别人多得几分。那么,我们在答题时应该注意什么呢?
(一)细心审题。(做题过程中,我们总会认为时间太紧,想要赶快把题目做完,再去检查,这种方法是不太合理的,你可能会被你开始时的思路误导,检查不出错误。拿出一点时间细心审题效果可能更好)
(二)多次审题
1.第一次要大略浏览一下题目。浏览题目的目的并不是让你看看考了哪些知识点,而是让你提取出一些可能每一道题都需要条件(例如:g的取值、数值的保留条件等)。这样一是可以为你节省时间,再者你不必做一些无用功。
2.第二次要仔细阅读题目。在这一次读题过程中,你就应该标记一下题目中出现的条件,想一想与题目中的物理量有关的公式,为做题做好准备。
3.按照题目要求读题。在做题时根据要求到题目中找条件,现在就不是通读题目而是有选择性的读题了。
(三)规范步骤。
1.要有适当的文字说明。写明研究对象、研究过程,不可过于简单,也不能太繁琐。
2.要严格按照题目中物理量的形式书写,不能在没有说明的情况下自己编造。
3.所列公式的后面标好序号。这样可以使步骤清晰,让评卷老师一目了然。
4.矢量一定要表明方向。
5.要列原始方程,尽量分部列方程,不要出现连等现象。
6.结果要有单位,答案要简明。
(四)快速检查
如果是求表达式等,可以根据物理量的单位进行检查。
总而言之,无论哪个知识点,哪个学科,基础知识和答题技巧都十分重要。基础知识的掌握扎实程度一定程度上会影响最终成绩。
(作者单位:昌邑市第一中学)