巧用牛顿运动定律 解决圆周运动难题

周心怡

(湖北省麻城市第一中学高二15班 438300)

圆周运动是力学知识的重要组成部分，圆周运动的相关问题是我们对相关理论知识的有效理解、掌握与运用，同时也是高考考查我们对基础知识的掌握程度.但是圆周运动难题具有一定的难度和多变性，我们只有掌握科学的解题方法和技巧才能够做到准确、快速的解题.牛顿运动定律作为力学的核心，是我们能够巧妙解决圆周运动难题的重要“武器”.因此，在平时的物理学习过程当中，我们要走出盲目做题的误区，学会总结与归纳，探寻运用牛顿运动定律解决圆周运动难题的基本方法与技巧.下面，我结合自身学习实践经验谈一谈自己的看法.

一、审清题干信息，确定运动类型

审题是解题的第一步，只有准确审题才能够避免出现理解错误和偏差，从而导致的解题错误.所以说，我们在解决圆周问题的过程中，首先必须要对整个题目进行全面、细致、深入的阅读，审清题干中所给出的各种信息，排除各种干扰和无用的信息，从而确定题目中圆周运动的类型，并根据问题的具体要求，通过从定平面、找圆心、定半径等方式来明确研究的对象.

例如，以“物体P用两根长度相等、不可伸长的细线系于竖直杆上，它们随杆转动，若转动角速度为ω，那么则会发生怎样的现象？”这道题为例，首先，在看到这道题后，我先对问题进行了多次阅读，从题干中确定运动类型，经过分析，我了解到，物体P的重力、绳子BP的张力及绳子AP中可能存在的张力的合力提供P作匀速圆周运动的向心力，再用正交分解法求出物体P分别在水平、竖直两个方向受到的合力，然后由牛顿定律列方程，根据牛顿运动定律我发现ω只有超过了某一值时，绳子AP才会有拉力，而绳子BP的拉力随着ω的增大也会增大.另外，根据题干信息与牛顿定律结合，我还得出了绳子BP的张力一定会大于绳子AP的张力.这样一来，在高中物理的学习过程中，我通过审清题干信息的方法，确定了运动类型，有效确保了我的解题的准确性.

二、抓住关键信息，判断受力过程

正确地进行受力分析则是解决圆周运动难题的关键所在，所以说，我们必须要抓住题目中的关键信息以此来判断物体的受力过程，完成受力分析.具体来说，我们在确定了基本的研究对象和运动类型后，需要分析被隔离物体的受力情况和过程.首先我们要考虑研究对象所受的向心力的来源，考察研究对象与哪些物体有接触，随后根据接触的具体情况来进行具体的受力分析.其次，受力分析必须要紧密结合物体的运动状态，所以我们需要对研究对象进行运动分析，分析运动所需要的向心力，从而更加科学的判断受力的过程.

三、联立有效公式，提高解题效率

解决圆周运动问题的最后也是最重要的步骤，就是需要我们根据受力的基本情况和运动的轨迹来建立坐标系，联系公式、列出方程并进行求解.首先，我们需要建立以指向圆心为正方向的坐标，其次，我们要用正交分解把力和加速度将各个矢量分解到各个坐标轴上，从而将复杂的矢量转化为简单的代数运算，使圆周运动难题得到有效的简化.最后，我们需要根据牛顿运动定律列出方程，并根据所列出的方程求出结果，使我们的解题效率得到有效的提升.

总而言之，牛顿运动定律是物理学的基本规律，也是解决圆周运动难题的“利器”.所以说，作为高中生，我们要学好牛顿运动定律，熟记基本公式以及公式适用的前提和范围，从而能够通过确定运动类型、判断受力过程和联系有效公式等途径和方法来明晰解题思路，找到解题的突破口和切入点，对圆周运动难题进行深入地分析、剖析，最终实现问题的快速、准确地解决，提高解题效率和质量，从而为高考成功提供强有力的支撑.