候之洋

摘 要：高考突出了对学生应用能力及创新能力的考查，在圆周运动知识板块能够方便的同时考查学生在中学应该熟练掌握的受力分析能力和圆周运动相关知识，不仅如此，还能考查学生构建模型，从图像中获取信息解决问题的能力。圆周运动可供考查的知识点有许多，本文简要介绍其中的四个常见考点，即圆周运动的速度、向心力、向心加速度、临界速度，希望对同学们有所帮助。

关键词：圆周运动 向心力 向心加速度 临界速度

中图分类号：G633.7 文献标识码：A 文章编号：1003-9082（2018）02-0-01

圆周运动是高考中的常客，考查方式多种多样，选择题，计算题均有。考查形式虽多，但是考点还是核心的几个，接下来将一一为大家讲解。

考点一 圆周运动的速度

线速度、角速度、频率、周期和转速等物理量都与圆周运动的快慢密切相关，这些物理量之间存在着许多联系，如_____，_____，______，_________。

例 1 图1传动装置中，A，B，C三轮的半径大小之比是，A，B两轮同轴转动。假设皮带不打滑，那么三轮的角速度之比、三轮的线速度大小之比分别是多少[1]？

解：皮带问题中具有一个转轴的轮子的角速度相等，皮带连接的两轮的线速度大小相等。由此可知B、C两轮的线速度大小相等，即，由可知，。因为A、B同轴，所以，=2：1。综上，角速度之比________，__________。

考点二 向心力

向心力是指做圆周运动的物体，所受合外力沿半径指向圆心的分量，是一种效果力。它的方向总是沿半径指向圆心且时刻变化，是一种变力，方向始终与运动方向垂直，向心力不做功。

例 2 一般的曲线运动可以分成许多小段，每一小段都可以视为圆周运动的一部分，即把整条曲线用一系列不同半径的小圆弧来代替。如图2所示，曲线上的A点的曲率定义为：通过A点和曲线上紧邻A点的两侧的两点作一圆，在极限情况下，这个圆就叫做A点的曲率圆，其半径false叫做A点的曲率半径。现将一物体沿水平面成角的方向以初速度v0抛出，如图3所示，则在其轨迹最高点P处 的曲率半径是多少[2]？

解：物体在轨迹的最高点处仅有水平速度，其水平速度大小为，向心力由物体受到的重力提供，根据牛顿第二定律，得，解得。

考点三 向心加速度

加速度是描述速度变化快慢的物理量。向心加速度是描述速度方向變化的物理量，向心加速度是向心力的效果，由于向心力始终垂直与速度的方向，所以向心加速度不能改变圆周运动的速度大小，只能改变速度的方向。常用的公式有。

例 3 如图4所示，质点P，Q做匀速圆周运动时向心加速度随半径变化。

表示质点P的图像是反比例函数曲线，表示质点Q的图像是正比例函数直线，由图像可知（ ）。

A、质点P的线速度大小不变 B、质点P的加速度大小不变

C、质点Q的角速度随半径变化 D、质点Q的线速度大小不变

解：答案是A。当角速度一定时，由可知向心加速度与半径成正比，Q的角速度一定；当线速度一定是，由可知向心加速度与半径成反比，P的线速度一定。综上。正确的选项是A。

考点四 临界速度

临界问题是圆周运动中的一类重要的问题，不仅可以直接出题，还可以与电场、磁场结合起来。直接出题主要是无支撑或有支撑的小球能否通过圆周顶端。无支撑时要求临界速度，有支撑时要求到顶端时v=0，支持力N=mg。与电场或磁场结合时，结合电场，磁场情况具体分析。

例 4圆形光滑轨道位于竖直平面内，其半径为R，质量为m的金属小圆环套在轨道上，并能自由滑动，如图5所示，以下说法正确的是（ ）。

A、要使小圆环能够通过轨道最高点，小圆环通过最低点的速度必须大于。

B、要使小圆环能够通过轨道最高点，小圆环通过最低点的速度必须大于。

C、如果小圆环通过最高点时速度大于，则小环挤压轨道外侧。

D、如果小圆环通过最高点时速度大于 ，则小环挤压轨道内侧。

解：答案是B、D。小环恰能通过最高点的条件是速度为0。则根据机械能守恒定律，解得最低点的速度 。通过最高点时速度 时，恰由重力提供向心力，此时轨道对小环没有力的作用，当速度更大时，向心力增大，此时轨道对小环有竖直向下的弹力。

圆周运动的考点虽多，但是核心的公式的数量是一定的，掌握好基础的公式是解决圆周运动问题的基石，没有坚实的基础，不仅不能保证做题的效率，甚至连正确率也不能保证。圆周运动的考查方式很多，经常需要结合题目中的材料进行分析。此时一定要善于抽取题目中有效的信息，不要被无效的信息干扰。做题时从容不迫，气定神闲，发挥出自身的实力，就能取得理想的成绩。

参考文献

[1]郝兴昌.高考物理中有关圆周运动的解题研究[J].理科考试研究，2015，（13）：44.

[2]张北春.圆周运动核心考点揭秘[J].中学生数理化（高一版），2012，（Z1）：40-42.

[3]荣斌.高考高频考点解析之“圆周运动”难点分析[J].中学生数理化（学研版），2015，（07）：52.