Question

水平木板托着物块M在竖直平面内沿逆时针方向做圆周运动，M的重力为G．如果木板对M的支持力和摩擦力分别计为N和f，则当M位于图中的a，b两个位置时，

(1)若木板托着物块M做匀速圆周运动；

(2)若木板托着物块做非匀速圆周运动，试讨论木板在a、b两点对物块的支持力与重力的大小关系及摩擦力的方向．

Answer 1

答案：略
解析：

(1)匀速圆周运动，在a点，或0＜＜G，f=0 在b点，=G　　f=，方向沿半径指向圆心． (2)非匀速圆周运动，在a点，或0＜＜G，f向右或f向左 在b点，＞G或0＜＜G，f水平向右． (1)匀速圆周运动． 在a点时，当，支持力为0； 但不可能有，这样物就飞离木板了． 当，支持力大于为，但小于G．摩擦力为0． 在b点时，静摩擦力提供向心力，物块受摩擦力方向沿半径指向圆心，由于竖直方向(切线方向)小球加速度为0，则支持力等于G． (2)非匀速圆周运动 在a点时，当，支持力为0． 向心力由重力、支持力的合力提供 当，支持力大于0，但小于G． 若物块在a点线速度增加，则摩擦力方向向右； 若物块在a点线速度减小，则摩擦力方向向左． 在b点时，向心力一定由静摩擦力提供，则摩擦力方向沿水平指向圆心． 若物块在b点线速度增加，则支持力大于G； 若物块在b点线速度减小，则支持力小于G． 但＞0