薛华国 周栋梁

(灌南高级中学 江苏 连云港 222500)

研究水平转台上的圆周运动，需要学生构建起相应的物理模型；在此基础上，再对物体的受力、临界状态等方面进行分析.这是高中物理教学中的一个难点，突破关键是物理模型的构建.本文从两个基本模型出发，构建起水平转台上圆周运动的物理模型.

1 两个基本模型

对于水平转台上的圆周运动问题，有如下两个最基本的物理模型，它们是构建水平转台上圆周运动模型的基础.

1.1 基本模型1

如图1所示，在光滑的水平转台上，一长为l的细线，一端拴一质量为m的物块，另一端拴在转轴上.物块以角速度ω做匀速圆周运动.

在这一物理模型中，细线的拉力提供物块做圆周运动的向心力，即

T=mlω2

图1 图2

1.2 基本模型2

如图2所示，在水平转台上距转轴l处放一质量为m的物体，它与转台之间的动摩擦因数为μ，随同转台一起以角速度ω做匀速圆周运动.设物体与转台间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，以下模型中同此条件.

在这一物理模型中，台面对物体的静摩擦力提供小球做圆周运动的向心力，设其随同转台一起做圆周运动的最大角速度为ω，则有

2 构建的模型

模型构建的策略是在两个基本模型的基础上，建立起相应的物理模型.

2.1 核心模型的构建

在图1的水平转台(设转台的上表面粗糙)上有一长为l的细线，一端系一质量为m的物体，另一端系在转轴上.它与转台之间的动摩擦因数为μ，随同转台一起以角速度……