探究圆周运动的向心力
【摘要】本文主要讨论的是研究圆周运动时如何去找向心力。，将从一般的圆周运动着手定义什么是向心力，再从水平面内、竖直面内的不同模型圆周运动向心力的来源分析得到如何找向心力。最后是向心力的应用，圆周运动的临界问题。
【关键词】圆周运动；向心力
匀速圆周运动处于高中物理必修二第五章，从高中物理教材的安排来看，上一章是牛顿运动定律，而下一章是万有引力与航天。它有着承上启下的作用，在高一物理中占据极其重要的地位。这一章还在为高二的带电粒子在磁场中的运动及高三复习中解决圆周运动的综合问题奠定基础。
圆周运动是高考中的热点之一，涉及到选择题和计算题，对理论联系实际的能力要求很高。像圆周运动与牛顿运动定律、平抛、能量守恒、动量守恒等的综合是高考中的热点，竖直平面内的圆周运动的最高点和最低点的处理方法也是高考考察的重点。
这些年的教学发现学生在学的过程中掌握的还挺好，将老师所讲的模型都可以掌握，可一到考试遇到新的情景就不会分析了，老师不可能将所有会出的情景都给学生讲到。我觉得要解决这个问题就应教给学生分析问题的方法。学生在学习圆周运动之前学习了牛顿运动定律及其应用，有了分析运动学问题的基本方法和基本能力，会对物体
受力分析，能列出牛二方程，有了这些再分析圆周运动就有基础了.在圆周运动中列出的还是牛二方程，而关键就是清楚什么是向心力，如何去找向心力，把向心力表示出来。
1. 什么是向心力
向心力，是使质点作曲线运动时所需的指向曲率中心（圆周运动时即为圆心）的力。就是指向圆心的合力。
在匀速圆周运动中，合力就是向心力。而在变速圆周运动中合力并不指向圆心。所以在对圆周运动的物体受力分析后就要建立坐标：指向圆心建立x轴，沿速度方向建立y轴。x轴的合力就是向心力。y轴的合力若与速度同向则是加速圆周运动，若与速度反向则是减速圆周运动，若为零则是匀速圆周运动。
如图1有一质量m的小球用细绳栓着在竖直面内做圆周运动，小球做的是变速圆周运动，向上运动过程速度减小，向下运动过程速度增大。首先对小球进行受力分析如图2，小球受到重力和拉力两个力，观察这两个力的合力并不指向圆心，所以要建立坐标，指向圆心建立x轴，沿速度方向建立y轴。将重力分解为Gx和Gy，如图3。沿轴求合力，x轴合力Fn即向心力，Fn的方向与速度垂直作用是改变物体速度方向的，y轴合力Fy的方向与速度平行作用是用来改变速度大小的。Fx =Fn=F-Gx，Fy=Gy。如小球顺时针运动，此时是减速圆周运动。
2. 常见的向心力模型 2.1水平面上的圆周运动。
方法指导：这类问题基本都是匀速圆周运动，所以x轴的合力就是向心力，y轴的合力为零。
A．A的速度比B的大
B．A与B的向心加速度大小相等
C．悬挂A、B的缆绳与竖直方向的夹角相等 D．悬挂A的缆绳所受的拉力比悬挂B的小 分析：这道题是圆锥摆的模型
2、2013·新课标全国Ⅱ． 如图14，匀强电场中有一半径为r的光滑绝缘圆轨道，轨道平面与电场方向平行．a、b为轨道直径的两端，该直径与电场方向平行．一电荷量为q(q>0)的质点沿轨道内侧运动，经过a点和b点时对轨道压力的大小分别为Na和Nb.不计重力，求电场强度的大小E、质点经过a点和b点时的动能．
探究圆周运动的向心力
