物理问题-圆周运动

作者&投稿:门雄 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
物理---圆周运动的概念问题~

你的结论不太对。角速度增加。绳子拉力增加,周期变小,。


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在长为L的细绳下端拴一个质量为m的小物体,绳子上端固定,设法使小物体在水平圆周上以大小恒定的速度旋转,细绳所掠过的路径为圆锥表面,这就是圆锥摆



小球做圆周运动的圆心是O,做圆周运动的半径是Lsinθ,小球所需的向心力实际是绳子拉力F与重力G的合力。并有F合=mg·tgθ=mω^2Lsinθ。由此式可得 cosθ=g/(ω^2L) 这说明做圆锥运动的小球的摆线与竖直方向的夹角与摆球质量无关,与摆线长度及角速度有关。当摆长一定时,角速度越大,θ越大。由于绳子的拉力F=mg/cosθ=mg/(g/ω^2L)=mω^2L。
可见绳子的拉力随角速度的增加而增大。
圆锥摆的周期公式 T=2π√(Lcosθ/g) 在地球表面同一地点,圆锥摆的周期与 √(Lcosθ) 成正比,而与小球质量无关。若摆线L为定长,则ω越大,θ越大,周期越小。

就是盘子开始转了,但是物体和盘子相对没有相对运动,也就是物体所受到的离心力小于盘子的摩擦力。但是实际上因为盘子是有摩擦的。实际上物体是运动的,从静止的变到运动的。当然这个参考系是地球。物体的能量,动能来自于摩擦力做功。

因为物体相对于地面而言是动了。然而,只有接触的话只有摩擦力。

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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