高干

摘 要：竖直平面内圆周运动是高中物理教学中的一个重点问题，也是一个涉及多种物理现象的问题，而其中涉及的临界问题，如临界速度、临界点问题，尤其是竖直平面内圆周运动中的临界点问题，需要与能量知识点结合教学更是成为其中的教学难点。对于小球（或质点）所能达到的最高点（或为什么不能到达最高点）问题，需要在教学中注意各种物理知识之间的衔接，对这个典型教学问题进行深入剖析，才有利于学生加深理解，更能利于相关知识点的掌握。

关键词：竖直平面; 圆周运动; 临界速度

中图分类号：G633.7         文献标识码：A       文章编号：1006-3315（2021）3-022-002

小球的竖直平面圆周运动是一个较为复杂的过程，其中可涉及到很多物理量，如角速度、线速度、向心加速度等，也会涉及到临界问题，如临界速度、临界点问题，如此复杂教学问题，学生在学习过程中极易因为定义、物理量之间的关系等的理解出现误解，从而影响竖直平面圆周运动的学习质量。尤其是临界问题中的临界点问题，如小球（或质点）所能达到的最高点（或为什么不能到达最高点）问题，由于需要与能量问题结合，学生在处理这个问题时易顾此失彼。如何解决竖直平面圆周运动中“小球为什么不能到达最高点”这个学习难题，本文以教学中的一个实例进行探讨。

1.现象：问题的提出

在一次日常高中物理测评中，有遇到这样一个问题。如右图所示：ABCDE为一个位于竖直平面内的光滑轨道，其中AD段为竖直轨道，DB段为曲面轨道，BEC段为半径R的半圆轨道，曲面轨道与半圆轨道在B处相切，轨道D处与C处等高，B处为是轨道的最低点，B处、C处位于同一竖直线。……