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转台上物体所受的静摩擦力为什么是向心力?

来源:学生作业帮 编辑:百度作业网作业帮 分类:物理作业 时间:2024/05/29 09:14:08
转台上物体所受的静摩擦力为什么是向心力?
就是我想如果突然转盘停止,那么物体不是有沿切线方向飞出去的趋势,静摩擦力不就是切线方向?
静摩擦力不是和运动方向相反吗,怎么会是指向圆心?
转台上物体所受的静摩擦力为什么是向心力?
圆周运动确实是高一物理中比较难理解的内容.不过
楼主把运动趋势给分析错了!
下面我一点一点的来分析一下:
假如转盘突然静止,则物体会沿切线的方向习出去,这是物体的运动,而不是运动的趋势.为什么?我们这样考虑:由于物体与转盘之间的摩擦力不能无限增大,所以现在我们一点点增加转盘的角速度(当然转盘上各点的线速度也相应增大),则由于摩擦力不能继续使物体与转盘相同的角速度运动,也就是说由于向心加速度增大了,则所需要的向心力也要增大,但是摩擦力现在不够用了,那么我们有什么运动趋势呢?显然,我们是一边随着转盘转动,一边远离圆心而去,也就是说发生了离心运动.所以物体在做圆周运动时,有离心的趋势.而不是沿切线运动的趋势.
说到这里楼主会问:那为什么当转盘突然停止时,物体不是沿半径向外飞出,而是沿切线飞出呢?你的分析不对啊!
这是因为:当转盘突然停止时,盘上的物体由于具有惯性,还要保持原来的运动速度(线速度)不变,而这个速度的方向恰好是圆上任意一点的切线方向.这是牛顿第一定律所能解释的.
所以我的回答是:静摩擦力与物体的运动趋势方向相反,由于物体的运动趋势是沿半径向外的,所以静摩擦力的方向是沿半径向圆心的,正是它提供了转盘上物体做圆周运动的向心力.