Question

急~！高中物理、圆周运动、转盘问题

一个物块放于粗糙转盘上，转盘转动后，达到一定速度物块飞出。
其一，当转盘和物块一起做圆周运动的时候，是什么提供了物块的向心力？摩擦力么？可是物块受到的摩擦力应该是始终和转盘线速度方向相反的啊，这一方向始终垂直于半径，何来向心力？
其二，达到临界速度V时，为什么会飞出？（不计空气阻力）（分别讨论把静摩擦力和滑动摩擦力看做相同与不同来讨论）
1L，凭什么说“物块有沿半径向外滑动的趋势，摩擦力指向圆心”，从受力分析上找得到这个力么？
还有，无法维持原状，凭什么就飞出，而不是向内，而不是以更低速度做圆周运动？！！！

Answer 1

当转盘和物块一起做圆周运动的时候，是摩擦力提供了物块的向心力.
物提受到的摩擦力并不和转盘线速度方向相反，而是和速度垂直，指向圆心．因为物体不是做减速运动，摩擦力只是改变了物体的运动方向，并不改变速度的大小．
根据F＝mV＾2／R知道，V越大，需要的向心力越大，当需要的向心力大于最大静摩擦力时，提供的向心力不足以提供物体需要的向心力，物体就会脱离圆周而飞出．

Answer 2

一，静摩擦力提供向心力。注意区分静摩擦力与滑动摩擦力，当盘和物块一起做圆周运动时，它们没有相对滑动，物体所受的力是静摩擦力。静摩擦力方向与物体的实际运动速度没有关系，只与物体与另一物体相对运动的趋势有关。（详见课本）
物体做匀速圆周运动，所受合力应该是F=m(v^2)/R,方向指向圆心。（高中只要求记住，不要求推导的现成公式）这个问题中物体只受静摩擦力，就是它的合力，所以方向指向圆心。

二，当速度为v时，要想在这个位置做圆周运动，那么它所受到的外力一定为F=m(v^2)/R，其中F随v变化而变化（静摩擦力的性质）。我们知道，静摩擦力变化有上限：fmax=u*FN，当速度为临界速度时，由于v太大，fmax无法满足合力，这时物体就不能在原位置随转盘运动，而是做离心运动。

Answer 3

1、对物块进行受力分析

物块受重力(垂直向下)、支持力(垂直向上)、摩擦力（转盘切线方向与转盘中心的合力）
切线方向的摩擦力 用来维持物块与圆盘在切线方向上相对静止，
转盘中心方向的摩擦力 用来维持物块与圆盘在转盘中心方向上相对静止，即提供转动的向心力。

2、当临界速度V时，当V逐渐增加时，如果物块所受的静摩擦力和向心力也逐渐增加，当静摩擦力比滑动摩擦力大时，物块会远离圆盘中心，最终会飞出圆盘，当静摩擦力比滑动摩擦力小时，物块会贴近圆盘中心，以减小向心力，最终在某处达到新的平衡。

Answer 4

可是物块受到的摩擦力应该是始终和转盘线速度方向相反的啊----不对，物块有沿半径向外滑动的趋势，摩擦力指向圆心
达到临界速度V时，为什么会飞出？---静摩擦力有一个最大值，超过此值，物块即无法维持原状而飞出