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- 主题:请教高一物理圆盘摩擦力张力题
- 前面两问比较好答，第三问我家孩子的分析与答案不一致。当角速度变大导致A和B物块之间的细绳断掉的那一刻，孩子认为摩擦力方向从向心转为离心，OA之间的张力保持不变。但答案上说此时张力变为0，摩擦力继续保持向心，但没有说明原因。从满足向心力的条件看两者都可以，究竟怎么分析这个情况呢？谢谢
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FROM 36.63.243.* - 细绳不是弹簧，拉力不会保持不变，而是瞬间改变到维持当前状态所需要的值。
理想细绳不会收缩，AB断开后OA不会把A拉向圆心，所以不会有离心方向的摩檫力。
然后静摩檫力足以提供A的向心力，所以OA张力为0。
这么想：假设圆盘没有转动，但你用手在B端拉绳子，然后突然松手。松手之后OA的拉力立即变成0。
【 在 adrift 的大作中提到: 】
: 前面两问比较好答，第三问我家孩子的分析与答案不一致。当角速度变大导致A和B物块之间的细绳断掉的那一刻，孩子认为摩擦力方向从向心转为离心，OA之间的张力保持不变。但答案上说此时张力变为0，摩擦力继续保持向心，但没有说明原因。从满足向心力的条件看两者都可以，究竟怎
: 么分析这个情况呢？谢谢
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FROM 163.125.192.* - 这个问题涉及到一些对于物理学的理解。
在中学学习的都是质点、刚体，绳子也是不可伸长的，但是它们都是对于实际物理对象的模型化。真正的刚体是不存在的，绳子的拉力和静摩擦力都是弹性力，源于物体的形变，刚体是对真实模型做了杨氏模量趋于无穷，形变趋于0的假设。
明白了这一点，就可以知道摩擦力的方向必然和绳子拉力的方向是一致的，因为它们都是来自于物块同一种形变的方向。所以摩擦力不可能向着离心的方向，除非物块的形变是向着圆心方向。
至于答案认为此时的向心力完全来自于摩擦力，其实不一定正确。从前两问可以看出，题目使用了一个静摩擦力的刚性比起绳子的刚性更强的假设，就是说一个微小的相对位移下，首先产生的是静摩擦力而不是绳子的拉力。
【 在 adrift 的大作中提到: 】
: 前面两问比较好答，第三问我家孩子的分析与答案不一致。当角速度变大导致A和B物块之间的细绳断掉的那一刻，孩子认为摩擦力方向从向心转为离心，OA之间的张力保持不变。但答案上说此时张力变为0，摩擦力继续保持向心，但没有说明原因。从满足向心力的条件看两者都可以，究竟怎
: 么分析这个情况呢？谢谢
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FROM 211.162.81.* - 谢谢。最后一段话没看懂，是说答案的分析不对还是说在答案隐含的静摩擦力刚性更强的假设下是对的？
【 在 zxf 的大作中提到: 】
: 这个问题涉及到一些对于物理学的理解。
: 在中学学习的都是质点、刚体，绳子也是不可伸长的，但是它们都是对于实际物理对象的模型化。真正的刚体是不存在的，绳子的拉力和静摩擦力都是弹性力，源于物体的形变，刚体是对真实模型做了杨氏模量趋于无穷，形变趋于0的假设。
: 明白了这一点，就可以知道摩擦力的方向必然和绳子拉力的方向是一致的，因为它们都是来自于物块同一种形变的方向。所以摩擦力不可能向着离心的方向，除非物块的形变是向着圆心方向。
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FROM 36.63.241.* - 对于真实系统，向心力既可以由绳子提供，也可以由静摩擦力提供，也可以由双方共同提供。题目使用了一个向心力较小时由静摩擦力提供，超出最大静摩擦力的部分才由绳子提供的假设。这并不是必然成立的，仅仅是前两问这么表述了，所以第三问也只能按这个来。
【 在 adrift 的大作中提到: 】
: 谢谢。最后一段话没看懂，是说答案的分析不对还是说在答案隐含的静摩擦力刚性更强的假设下是对的？
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FROM 211.162.81.*