Question

请教一下物理向心力方面的一个问题。

问题的情景是这样的：一个碗正在作圆周运动，它的角速度不断增大，在增大的期间放入一个物体。起初物体沿着碗面下滑（但是没有滑到最低部）。假设碗面给物体的弹力为N，摩擦力为f，摩擦因数为u，重力为G然后我的问题是1、物体会下滑的原因是什么，是因为摩擦力和重力的合力大于向心力吗？2、（这部分是我自己的理解）在接下来的一段时间，由于角速度增大，所需要的向心力也增大，当所需向心力等于摩擦力和重力的合力时，物体刚好不下滑。3、在哪一个临界点的时候（即碗的角速度达到多大时，假设为W1），物体刚好不受摩擦力？3、当碗的角速度大于W1时，此时物体的摩擦力的方向沿碗面向上还是向下，为什么？我想知道的是从放入物体开始到物体被甩出去，物体的摩擦力的方向和大小的是怎样变化的。我问我们老师他却叫我别纠结这么多，我真的真的真的想弄明白这个问题，以后再遇到这种题就不用怕了。所以拜托大家帮我一起思考谢谢!

Answer 1

1. 下滑是因重力在竖直面内沿碗的切线向下的分力大于摩擦力沿切线向上的分力。（重力是没有水平方向的分力，不提供向心力，向心力主要是N的水平分力，此阶段支持力N的竖直分力小于重力G，摩擦力主要是产生在水平面内切线方向的加速度，使物体线速度增大，同时也阻碍下滑。）
2.不下滑时摩擦力是沿水平方向的，支持力N的水平分力=向心力，竖直方向的分力=重力，竖直方向平衡，不向下运动，可以看作是只有N的水平分力产生向心加速度，摩擦力产生沿线速度方向的切向加速度。线速度、角速度增大 ，开始上移，直至被甩出。
3.因碗不断加速，即总是相对运动，又有正压力，所以总是有摩擦力的。如果在W1时碗不加速，物体相对碗静止且没有相对滑动趋势，此时只受重力和支持力，且N的竖直分力=G 水平分力=向心力，那才没有摩擦力了。
4.当碗的角速度大于W1时，摩擦力有沿碗面向下的分力，和相对滑动方向相反， 摩擦力总是和相对滑动方向相反，由于物体不断加速，所以水平方向摩擦力的分力总是和线速度同向，在竖直平面内开始是沿碗面向上，后来不断甩出时，摩擦力有沿碗面向下的分力。（不太详细仅供参考）

Answer 2

你这个问题，果真很纠结，这个问题已经不属于高中应该解决的问题，难怪老师要那样对你，但这里有人可以解答，不过你的悬赏分可能吸引不了很多人。

追问

恩我的悬赏好少的- - 为了提高悬赏我去做了几个任务- -