物理问题-圆周运动

职业培训 培训职业 2024-12-22
首先,物体在圆盘受到摩擦力,提供物体的向心力,即f=F=mrw^2,所以当转速一定的情况下,半径大的物体受到的力越大。 开始我是这么想的:由上面的说的,可以知道,半径小的受到的向心力小于半径大的向心力。当圆盘转动到两个物体刚好还未发生滑动时,可能有两种情况(实际就一

首先,物体在圆盘受到摩擦力,提供物体的向心力,即f=F=mrw^2,所以当转速一定的情况下,半径大的物体受到的力越大。

开始我是这么想的:由上面的说的,可以知道,半径小的受到的向心力小于半径大的向心力。当圆盘转动到两个物体刚好还未发生滑动时,可能有两种情况(实际就一种,其中不可能的是楼主的假设)。

1.绳子无张力 2.绳子存在张力(绳子张力到极限)

情况1:圆盘转动到两个物体刚好还未发生滑动时,则说明转速再大,两物体就发生相对滑动。此时,显然,半径小的物体受的摩擦力减去绳子的张力作为它的向心力。而半径大的物体,受到最大静摩擦力加绳子张力作为其向心力。如果在增大转速,半径大的物体已经不能再满足做圆周运动了,而半径小的物体的摩擦力还可以大,继续做圆周运动。 所以 如果转速增大,它们相对滑动,故满足“圆盘转动到两个物体刚好还未发生滑动时,则说明转速再大,两物体就发生相对滑动”。

情况2:圆盘转动到两个物体刚好还未发生滑动时,则说明转速再大,两物体就发生相对滑动。此时,半径大的物体受的摩擦力为最大静摩擦力,而半径小的物体受摩擦力(非最大),绳子无张力。那么转速再大,则半径大的物体可以在绳子的张力下增大其向心力,而半径小的物体则在摩擦力减去张力的合力下做圆周运动。故不满足“圆盘转动到两个物体刚好还未发生滑动时,则说明转速再大,两物体就发生相对滑动”。

综上,情况1成立,而楼主的假设不成立。 以下是我的猜想:

其实,随着圆盘的转速逐渐增大,起初绳子无张力,而两物体均在摩擦力的情况下做圆周运动,之后绳子才有张力,直到张力最大。

所以,此题的答案是:半径小的物体继续做圆周运动,半径大的物体则向内偏(半径逐渐减小),直到某一值。

不知道我的想法对不对,楼主可以参考,我是个高中生,知识不是很足,所以 回答的必定不完全,有些部分我也不是很懂,如果我错了 请你联系我 ,告诉我正确的答案。

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