Question

高中物理圆周运动圆盘小问题

圆盘上有物块，圆盘缓慢加速。不明白加速过程中，物块摩擦力变化，还有达到最大静摩擦后会怎样。一直不懂圆盘问题，求详细分析过程。要是能再说说圆盘问题解题方法就更好了，我在网上没找到，万分感谢

Answer 1

简单来说就是物块刚开始肯定是静止的，受到指向圆心的静摩擦力作用，这个静摩擦力对于圆周运动而言起到向心力的作用。
随着转动角速度的逐渐增大，所需的向心力也越来越大。当所需的向心力超过最大静摩擦力之后，物体就相对圆盘开始滑动了。
由于最大静摩擦系数大于动摩擦系数，所以动摩擦力更不可能提供足够的向心力，物体将会沿法向被甩出。

Answer 2

物体旋转，不是有向外甩的趋势么？
所以圆盘会对其有个向内指向圆心的摩擦力，这个力提供了物体随着圆盘一起旋转所需要的向心力。

但是这个摩擦力不是无限大的，最大不超过最大静摩擦力。
当转的过快，达到最大静摩擦力了仍不能满足向心力所需，那么物体就会向外发生移动。

Answer 3

你拿一个题目我给你具体分析

Answer 4

（1）当圆盘刚要转动时，物块有相对于圆盘远离圆盘的圆心的运动趋势，但又相对于圆盘保持静止状态，所以圆盘给物块一个指向圆心的静摩擦力，且作为物块随同圆盘做圆周运动的向心力。
即有f静＝m*w*w*R
（2）圆盘缓慢加速，即角速度w增加，物块随同圆盘做圆周运动的所需要的向心力增大，即圆盘给物块的静摩擦力增大。
（3）圆盘缓慢加速，圆盘给物块的静摩擦力达到最大静摩擦力，即临界条件，这时最大静摩擦力充当向心力。
（4）当圆盘的转速增加到使物块随同圆盘做圆周运动的所需要的向心力超过最大静摩擦力，物块就不能随圆盘做圆周运动，而被抛出做离心运动。

追问

还有个具体点的问题啊，就是这个题设中如果是有两个物块，b距转轴比a远，两物块最大静摩擦相等。问谁先开始滑动。能定性的让我理解下吗(我定量的判断出来了b先，但跟感觉的不太一样)

追答

（5）对于向心力F＝m*w*w*R
由于A、B两个物体的质量m、角速度w相同，
那么A、B两个物体做圆周运动所需要的向心力与半径成正比。
而B物体做圆周运动的半径大，
所以B做圆周运动所需的向心力要大，A做圆周运动所需的向心力要小，
但两物块最大静摩擦相等，
则B先滑动。

追问

需要的向心力大，那达到这个力不应该慢吗？就这里很纠结。谢谢

追答

您理解错了，向心力不是达到？？？
重力、弹力或摩擦力的一种或者它们的合力充当向心力，不是另外又受到的力，所以向心力不是达到，而是当两个物体的质量m、角速度w相同，向心力的大小与半径成正比，而B物体由于距转轴远，它做圆周运动所需要的向心力就大，这时B物体的最大静摩擦力不足以充当向心力，所以B先滑动，而A物体由于距转轴近，它做圆周运动所需要的向心力就小，这时A物体的最大静摩擦力还能够充当向心力，所以A后滑动，

追问

嗯我懂了。非常感谢！