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物体由摩擦力提供向心力做缓慢圆周运动.有一大小不变,方向时刻垂直...

来源:学生作业帮 编辑:拍题作业网作业帮 分类:物理作业 时间:2024/05/12 14:18:37
物体由摩擦力提供向心力做缓慢圆周运动.有一大小不变,方向时刻垂直...
物体由摩擦力提供向心力做缓慢圆周运动.有一大小不变,方向时刻垂直于半径的拉力,同时作用在物体上,为什么因为物体沿圆周缓慢运动时拉力等于摩擦力(向心力)?
你的题目应该不是原题吧.需要交代匀速率圆周运动,如是变速率本题无法得出明确结论.同时,拉力应(近似)等于摩擦力,而与向心力明显不等.分析如下:
物体受到垂直于半径(即切向)的拉力T,物体具有沿该方向加速运动的趋势,而事实上物体做匀速圆周运动,速率未增加,说明一定存在某个力F1与拉力T平衡,同时物体保持匀速圆周运动,说明一定有某个力F2提供大小不变的向心力.问题中能够提供F1和F2的力只能是摩擦力f.f的一个分量为F1,另一个分量为F2.也即f是与拉力T平衡的F1和向心力F2的合力.
题目所谓的缓慢就是指速率足够小,以至于需要的向心力F2与拉力T(大小等于F1)相比很小.所以F1和F2的合力f就近似等于F1=T.即拉力(近似)等于摩擦力.
如有不明,或原题并不是我一开始说的情况,
再问: 我们老师说缓慢圆周运动可以看做匀速运动,说是无限分割法,恩,我的题目错了,是为什么拉力等于摩擦力,既然缓慢圆周运动可以看做匀速运动就受力平衡了额,可以给我你QQ吗?以后遇到不会的还想请教你,谢谢。
再答: 不好意思,我不用qq的,如需问问题,可用百度Hi。 老师讲的并不很准确,是个大概的说法,准确的说法如我的回答。严格地说老师的解析是完全错误的,缓慢只是意味着速度或速率小,并不意味着(切向)加速度一定小或甚至就是零。速度很小而做加速圆周运动的时候T还要用于产生加速度,就不能近似等于摩擦力了。因此只有规定缓慢匀速圆周运动,才有T近似等于摩擦力。假定题目改成缓慢匀加速圆周运动(加速度不太小不可忽略),用老师的(不严格的)近似方法就会得出错误的结论,转动的一瞬间虽然有(不太小的切向)加速度,由于只是一瞬间,速率仍然可以认为不变,仍然近似为匀速直线运动,T仍然近似等于f。而如前文所述,实际上不会近似相等。 另外如果可以用极限的方法处理这个问题,那么高速圆周运动同样可以这样近似,转动的一瞬间速度的大小和方向仍然基本不变,这一瞬间中照样可以认为是匀速直线运动。
再问: o,谢谢。