陈思梅
摘 要：圆周运动向心力在解题中的运用是我国物理学科教学中的一个关键点，为了把圆周运动在解题中运用得当，让学生更能够科学理解其含义，本文对人教版高中物理教材圆周运动向心力在解题中的运用，依据例题做了介绍和简要分析。
关键词：圆周运动；向心力；运用摭谈
现在我国中学物理教学中对圆周运动向心力做了研究，对比其他物理教材版本做了对比和分析，发现每个版本的教材都有其各自的亮点，所以本文针对圆周运动向心力在解题中的运用做了分析。
一、 对于圆周运动向心力的解释
圆周运动向心力是一个物体在圆周运动过程中所受到的所有合力沿半径方向上的分力之和。从牛顿第二定律的角度看圆周运动向心力的大小等于物体质量与圆周向心加速度大小的乘积。由公式F向=mrω2和F向=mv2r可知我们所确定的物体的向心力大小和线速度的平方以及角速度的平方都是成正比的，但是前提条件是物体必须是在半径不变的情况下。线速度一定的时候，圆周运动向心力和圆周运动的半径成反比；角速度一定的时候，圆周运动向心力和圆周运动的半径成正比。圆周运动分为匀速圆周运动和变速圆周运动两种，如若是匀速圆周运动则会出现这些情况：第一，向心力的大小不变，方向时刻在变，所以向心力始终是变力。第二，圆周运动向心力方向必定是沿半径方向指向圆心，与物体速度方向垂直。第三，匀速圆周向心力和物体运动方向永远保持垂直的状态，向心力不能改变速度的大小，但是可以改变物体的速度方向。第四，合力提供向心力。如果是非匀速圆周运动，向心力只是其中的一个分力，合力的另一个分力要提供切向的力，用来改变速度的大小。
（一） 圆周运动向心力的由来
圆周运动向心力不是某一种性质的力。圆周运动向心力是根据早期牛顿先生发现的苹果落在地上研究出的一种引力，叫做万有引力和以及后面相继出来的一些力。它也可以是某个力或某个力的分力来提供，所以它实际是以力的作用效果命名的一种力。
（二） 圆周运动向心力运动种类的异同
从匀速圆周运动向心力的异同点，可知道匀速圆周运动向心力只能改变物体运动方向但大小不会改变，圆周运动向心力中的物体受到的合力始终扮演着向心力。匀速圆周运动不会改变物体力的大小但是物体方向始终指向圆心，所以是一种变加速运动。
二、 向心力在例题中的应用方法
圆周运动向心力不是物体事实上受到的力，而是因为其中一个力或者其他合力以及两三个分力的合力运转的。接下来通过例题中的圆周运动向心力进行解答与分析。
（一） 万有引力作用
例题1：我们知道通常曲线运动能够截成许多小段，我们把截取的小段看作是圆周运动的每一个小的部分，然后用不一样的半径的小圆弧替换曲线。比如可以从图（a）中看到，我们把曲线上的点A定义为：经过点A和曲线上紧邻的点两侧之间的两点画一个圆，处于极限情况下，这个圆就叫做点A的曲率圆，图中的半径p 叫做点A的曲率圆弧半径。接下来我们把物体沿着和水平面的α角度的方向速度υ0用手抛出去，如图（b）所示，则在其轨迹最高点P处的曲率半径是（ ）
结束语：
圆周运动向心力是物理学中的一道难题，要先了解圆周运动向心力的概念，然后通过牛顿运动定律的应用问题解决圆周运动问题。圆周运动就是动力学问题的一种情况，涉及物体的受力分析、牛顿运动定律及圆周运动规律，解决匀速圆周运动首先要清楚对象；对明确的对象进行物体受力分析，确定向心力的由来，再解答问题。
参考文献：
[1]杨建国.对运动轨迹中“拐点”的探讨[J].中学物理，2012，17：48-51.
