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从相对运动趋势角度分析水平匀速转盘上物体的静摩擦力方向
发布时间:2017-12-06  信息发布人:管理员  

  写在前面:近日教学圆周运动向心力,学生对水平圆盘上匀速圆周运动物体受到的静摩擦力方向判断存在疑惑:从只能有摩擦力提供向心力角度来讲摩擦力是指向圆心的,但从静摩擦力方向与相对运动趋势方向相反的这一规律不太好解释。

  如图所示,一圆盘可以绕一个通过圆盘中心且垂直于盘面的竖直轴转动,在圆盘上放置一木块,当圆盘匀速转动时,木块随圆盘一起运动。

  为表达方面,设物块放在圆盘上的实线半径上的A点位置,若此时假高圆盘面光滑,则物块将沿图中AB方向做匀速直线运动,在极短的时间内到达图中的B点,而圆盘上物块原来所处A位置因圆盘做匀速圆周运动而运动到C点,且弧长AC等于直线长AB。而在极短时间内,弧线AC可当作直线,这样三角形ACB为等腰三角形,顶角A角度接近为0,则BC垂直AB、也垂直AC而在半径方向上,因此,物块相对原来所处位置的相对运动方向为从C指向B,因此,从静摩擦力方向与相对运动趋势方向相反来讲静摩和的方向应从B指向C而指向圆心。