Question

高中物理 向心力

如图所示，水平圆盘可绕过圆心的垂直轴OO'转动，甲、乙量小物体质量相同，他们与盘之间的最大静摩擦力都是Fm，两物体间连一细线，此线过圆心，甲大圆心距离R1，乙到圆心距离R2，且R2>R1,两物体随圆盘一起以角速度W做以匀速转动，

则 W取不同值时，甲所受静摩擦力可能指向圆心，也可能背向圆心。而乙所受静摩擦力始终指向圆心。
“乙所受静摩擦力始终指向圆心。”为什么？
图拜托自己想吧

Answer 1

因为R2>R1.所以有 F向=R*W^2
所以 乙需要的向心力要大于甲
又因为甲乙用绳子相连.因为甲所需向心力较小.绳子的拉力若足够提供向心力.则甲受到摩擦力背离圆心,若拉力不足.则指向圆心.
而乙所需向心力太大.绳子的拉力不足以提供.还需指向圆心的摩擦力才能补足
所以乙所受摩擦力始终指向圆心

Answer 2

向心力F=mω^2R
开始甲乙得摩擦力都指向圆心
当ω继续增大
乙先达到摩擦力=向心力
ω继续增大
绳子对甲乙产生指向圆心的拉力
ω继续增大
当绳子拉力大于对甲的拉力大于向心力时
甲所受静摩擦力背向圆心
ω继续增大
最后甲乙运动
如果两者都向外则受到拉力都向内，显然不可以

Answer 3

简单分析一下：
乙的轨道半径大，相同的角速度转动，所需要的向心力大于甲所需要的向心力。
因此对乙来说，必有绳子上的拉力和指向圆心的摩擦力相加，来提供较大的向心力。
而甲所需要的向心力小，只要角速度恰当，只要绳子的拉力就可以提供向心力，甚至摩擦向外，即拉力减摩擦力也可以提供这较小的向心力。

绳子对甲，乙的拉力是相等的。

Answer 4

匀速圆周运动是变速运动，需要合力来提供维持运动的向心力。普通圆周运动线速度大小、方向同时变化，改变方向是向心力，切线方向的合力改变大小，匀速圆周速度大小不变所以切线方向合力为零。都能用

Answer 5

把他们作为一个整体就是出于平衡状态 在其内部则有F1=F2 向心力F=mrw2
单独分析乙 则有ma=f2+mr2w2 单独分析甲有ma=f1+mr1w2 均以向内作为参考方向
所以有f1+mr1w2=f2+mr2w2 f1-f2=mw2(r1-r2) r1<r2 所以f1-f2<0
f1<f2 若f2<0则不平衡了