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角速度 滑动摩擦力 向心力

最大静摩擦力(最大静摩擦力为什么大于滑动摩擦力)

访客 访客 发表于2022-05-05 18:46:00 浏览815 评论5

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圆周运动当中,有一类题目好多小伙伴也觉得比较头疼,那就是在一些圆盘模型当中,问谁先动的问题,有没有万能的方法呢?我们直接用一个相对来说比较复杂的问题来说明一下。

如图

在水平圆盘上放有质量分别为 m 、 m 、 2 m 的可视为质点的三个物体 A 、 B 、 c++ ,圆盘可绕垂直圆盘的中心轴 OO ′ 转动。三个物体与圆盘的滑动摩擦因数相同为 μ ,最大静摩擦力认为等于滑动摩擦力。三个物体与轴 O 共线且 OA = OB = BC = r ,现将三个物体用轻质细线相连,保持细线伸直且恰无张力。当圆盘从静止开始转动,角速度极其缓慢地增大, ABC 均未相对圆盘滑动,则对于这个过程中

(1) 当角速度 ω 1 多大时,物体 B 和物体 C 之间的绳上恰好有张力?

(2) 当角速度 ω 2 多大时,物体 A 和物体 B 之间的绳上恰好有张力?

(3) 当角速度 ω 3 多大时,物体 A 受到的静摩擦力为零?

(4) 试定量画出物体 A 所受静摩擦力大小 f A 随圆盘缓慢增加的角速度平方 ω 2 的图像。

解析:这类问题我们应该如何来思考呢?其实最普遍的方法还是我们以前所说的物体能不能做圆周运动?也就是说,物体做圆周运动时所需要的向心力,所有的施力物体能提供吗?而在这种圆盘问题当中当角速度比较小的时候,显然,所有的物体都在做匀速圆周运动,并且角速度相等。我们抛开问题来分析,当角速度越来越大的时候,三个物体做圆周运动所需要的向心力也越来越大,显然,根据向心力的公式,我们可以知道物体c首先达到了临界条件也就是说,此时物体c所受的摩擦力达到了最大静摩擦力,如果此时加速度再稍微大一点,物体c要想保持圆周运动,必须有绳子提供拉力进行补充,所以BC之间绳子刚好有张力时的的角速度,根据c所受的最大静摩擦力和c匀速圆周运动所需要的向心力相等,就可以把这这个角速度求出来。按照这个思路,我们继续分析,当b所受的摩擦力达到最大静摩擦力时,AB之间的绳也有了张力。注意,此时a所受的摩擦力会逐渐减小,因为他的向心力会由AB之间的张力提供这是本题的一个难点,大家分析的时候一定要注意,注意体会,我们以前一直强调的摩擦力是一个被动力。随着角速度的继续增大A所受的摩擦力会会经历一个由最大到零,然后再到最大的的过程。所以当AB的摩擦力达到最大的时候,也就是ABC即将发生相对滑动的时候,把这一点搞清楚解决本题就不是什么问题了。

总之,谁先动的问题?说白了还是一个圆周运动的临界问题,就是需要比较提供的向心力和需要的向心力。

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群贤毕至

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森槿瘾然 森槿瘾然2022-06-11 11:38:28 | 回复 圆周运动当中,有一类题目好多小伙伴也觉得比较头疼,那就是在一些圆盘模型当中,问谁先动的问题,有没有万能的方法呢?我们直接用一个相对来说比较复杂的问题来说明一下。如图在水平圆盘上
离鸢莣萳 离鸢莣萳2022-06-11 14:23:49 | 回复 平方 ω 2 的图像。解析:这类问题我们应该如何来思考呢?其实最普遍的方法还是我们以前所说的物体能不能做圆周运动?也就是说,物体做圆周运动时所需要的向心力,所有的施力物体能提供吗?而在这种圆盘问题当中当角速度比较小的时候
性许婳悕 性许婳悕2022-06-11 18:36:42 | 回复 ,根据向心力的公式,我们可以知道物体c首先达到了临界条件也就是说,此时物体c所受的摩擦力达到了最大静摩擦力,如果此时加速度再稍微大一点,物体c要想保持圆周运动,必须有绳子提供拉力
夙世节枝 夙世节枝2022-06-11 14:15:56 | 回复 就是需要比较提供的向心力和需要的向心力。如果你有今日头条app,麻烦顺手点一下关注@中学物理知识传播者,每天都会倾情奉献一段小干货,我会继续努力的! 
酒奴信愁 酒奴信愁2022-06-11 17:40:58 | 回复 体c首先达到了临界条件也就是说,此时物体c所受的摩擦力达到了最大静摩擦力,如果此时加速度再稍微大一点,物体c要想保持圆周运动,必须有绳子提供拉力进行补充,所以BC之间绳子刚好有张力时的的角速度,根据c所受的最大静摩擦力和c匀速圆周运动所需要的向心力相等,就