高中物理必修2勻速圓周運(yùn)動(dòng)”的典型例題2-文庫吧在線文庫
【正文】 間相對(duì)滑動(dòng)的趨勢(shì)方向相反，木塊隨圓盤一起勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，時(shí)時(shí)有沿切線方向飛出的趨勢(shì)，因此靜摩擦力的方向應(yīng)與木塊的這種運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)方向相反，似乎應(yīng)該選d．這是一種極普遍的錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)，其原因是忘記了研究運(yùn)動(dòng)時(shí)所相對(duì)的參照系．通常說做圓運(yùn)動(dòng)的物體有沿線速度方向飛出的趨勢(shì)，是指以地球?yàn)閰⒄障刀缘模o摩擦力的方向總是跟相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向相反，應(yīng)該是指相互接觸的兩個(gè)相關(guān)物體來說的，即是對(duì)盤面參照系．也就是說，對(duì)站在盤上跟盤一起轉(zhuǎn)動(dòng)的觀察者，木塊時(shí)刻有沿半徑向外滑出的趨勢(shì)，所以，木塊受到盤面的摩擦力方向應(yīng)該沿半徑指向中心 【例3】在一個(gè)水平轉(zhuǎn)臺(tái)上放有a、b、c三個(gè)物體，它們跟臺(tái)面間的摩擦因數(shù)相同．a(chǎn)的質(zhì)量為2m，b、c各為m．a(chǎn)、b離轉(zhuǎn)軸均為r，c為2r．則[ ]a．若a、b、c三物體隨轉(zhuǎn)臺(tái)一起轉(zhuǎn)動(dòng)未發(fā)生滑動(dòng)，a、c的向心加速度比b大b．若a、b、c三物體隨轉(zhuǎn)臺(tái)一起轉(zhuǎn)動(dòng)未發(fā)生滑動(dòng)，b所受的靜摩擦力最小c．當(dāng)轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)速增加時(shí)，c最先發(fā)生滑動(dòng)d．當(dāng)轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)速繼續(xù)增加時(shí)，a比b先滑動(dòng)【分析】a、 b、 c三物體隨轉(zhuǎn)臺(tái)一起轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，它們的角速度都等于轉(zhuǎn)臺(tái)的角速度，設(shè)為ω．根據(jù)向心加速度的公式an=ω2r，已知ra=rb＜rc，所以三物體向心加速度的大小關(guān)系為aa=ab＜ac．a(chǎn)錯(cuò)．三物體隨轉(zhuǎn)臺(tái)一起轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，由轉(zhuǎn)臺(tái)的靜摩擦力提供向心力，即f =fn=mω2r，所以三物體受到的靜摩擦力的大小分別為fa=maω2ra=2mω2r，fb=mbω2rb=mω2r，fc=mcω2rc =mω2sinθ ③由①、②、③式可得t = mgcosθ+mω2lsinθ當(dāng)小球剛好離開錐面時(shí)n=0（臨界條件）則有tsinθ=mω2r ④t則f1cosθ=mg ①f1sinθ=mrω12 ②由幾何知識(shí)知∴r= θ=37176。隨著θ減小，v掃在減小若45176。小車走過l2速度為由圖可知l2=d(tg60176。[分析]子彈穿過筒壁，子彈與筒壁發(fā)生相互作用，既影響筒的轉(zhuǎn)速，又影響子彈飛行速度，因?yàn)檫@種影響忽略不講，所以測(cè)出的子彈速度是近似值，子彈穿過圓筒的時(shí)間，可從圓筒的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)過的角度求了，為了求出子彈從a點(diǎn)穿入到從b點(diǎn)穿出時(shí)圓筒轉(zhuǎn)過的角度，必須作出子彈穿筒過程中圓筒轉(zhuǎn)動(dòng)情景的圖示，與孤長l對(duì)應(yīng)的圓心角為θ，θ=l/r(rad)解：圓筒轉(zhuǎn)過的角為（πθ）
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