圓周運(yùn)動(dòng)解題方法指導(dǎo)

孫福如

一、有關(guān)描述圓周運(yùn)動(dòng)的基本物理量問題

這里涉及的基本物理量有線速度、角速度、周期、頻率、向心加速度和向心力.其中線速度V、角速度ω、周期T的關(guān)系是：v=ωr=2πr/T.角速度、周期、頻率三個(gè)量中，任一個(gè)量確定，其余兩個(gè)量也就確定，但v還和r有關(guān).還有兩個(gè)結(jié)論：（1）固定在一起共軸轉(zhuǎn)動(dòng)的物體上各點(diǎn)角速度相同;（2）不打滑的摩擦傳動(dòng)和皮帶（或齒輪）傳動(dòng)的兩輪邊緣上各點(diǎn)線速度大小相等.向心力是按力的作用效果命名的，可以是重力、彈力、摩擦力等各種力，也可以是幾個(gè)力的合力或某個(gè)力的分力，因此在受力分析中要避免再另外添加一個(gè)向心力.

例2 如圖2所示，“旋轉(zhuǎn)秋千”中的兩個(gè)座椅4、B質(zhì)量相等，通過相同長度的纜繩懸掛在旋轉(zhuǎn)圓盤上.不考慮空氣阻力的影響，當(dāng)旋轉(zhuǎn)圓盤繞豎直的中心軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，下列說法正確的是（ ? ?）

A.A的速度比B的大

B.A與B的向心加速度大小相等

C.懸掛A、B的纜繩與豎直方向的夾角相等

D.懸掛A的纜繩所受的拉力比懸掛B的小

例3 如圖6所示，在雜技表演“水流星”中，細(xì)繩兩端系有裝水的水桶，在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，水的質(zhì)量m=0.5 kg，水到轉(zhuǎn)動(dòng)軸的距離1=0.8 m.求：（取g=10 m/s²）

在處理豎直平面內(nèi)的網(wǎng)周運(yùn)動(dòng)問題時(shí)，首先必須弄清楚是什么模型，然后進(jìn)行運(yùn)動(dòng)分析和受力分析，列方程求解.不同模型，在最高點(diǎn)時(shí)的臨界速度不同，物體的受力情況也可能不同，但不論哪種模型在最低點(diǎn)時(shí)的處理方法相同.

四、圓周運(yùn)動(dòng)的應(yīng)用問題

點(diǎn)評(píng) 本題以電場(chǎng)中的圓周運(yùn)動(dòng)為背景，物理信息含量大，要求學(xué)生會(huì)將實(shí)際問題抽象成理想的物理模型，會(huì)用數(shù)學(xué)知識(shí)處理物理問題.在解決問題時(shí)，需要學(xué)生立足于基礎(chǔ)知識(shí)、基本方法的掌握，比如受力分析、建立坐標(biāo)系等良好的習(xí)慣，根據(jù)受力分析列方程.規(guī)范寫好原始公式，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)貙㈩}中相關(guān)物理量代入，也是正確地解決問題的關(guān)鍵.