Question

水平木板托著物塊M在豎直平面內沿逆時針方向做圓周運動，M的重力為G．如果木板對M的支持力和摩擦力分別計為N和f，則當M位于圖中的a，b兩個位置時，

(1)若木板托著物塊M做勻速圓周運動；

(2)若木板托著物塊做非勻速圓周運動，試討論木板在a、b兩點對物塊的支持力與重力的大小關系及摩擦力的方向．

Answer 1

答案：略
解析：

(1)勻速圓周運動，在a點，或0＜＜G，f=0 在b點，=G　　f=，方向沿半徑指向圓心． (2)非勻速圓周運動，在a點，或0＜＜G，f向右或f向左 在b點，＞G或0＜＜G，f水平向右． (1)勻速圓周運動． 在a點時，當，支持力為0； 但不可能有，這樣物就飛離木板了． 當，支持力大于為，但小于G．摩擦力為0． 在b點時，靜摩擦力提供向心力，物塊受摩擦力方向沿半徑指向圓心，由于豎直方向(切線方向)小球加速度為0，則支持力等于G． (2)非勻速圓周運動 在a點時，當，支持力為0． 向心力由重力、支持力的合力提供 當，支持力大于0，但小于G． 若物塊在a點線速度增加，則摩擦力方向向右； 若物塊在a點線速度減小，則摩擦力方向向左． 在b點時，向心力一定由靜摩擦力提供，則摩擦力方向沿水平指向圓心． 若物塊在b點線速度增加，則支持力大于G； 若物塊在b點線速度減小，則支持力小于G． 但＞0