Question

一個圓盤在水平面內勻速轉動，角速度是4 rad/s．盤面上距圓盤中心0.10 m的位置有一個質量為0.10 kg的小物體能夠隨圓盤一起運動，如圖所示．

(1)求物體做勻速運動時所受向心力的大�。�

(2)關于物體的向心力，甲、乙兩人有不同意見：

甲認為該向心力等于圓盤對物體的靜摩擦力，指向圓心；乙認為物體有向前運動的趨勢，靜摩擦力方向和相對運動趨勢方向相反，即向后，而不是和運動方向垂直，因此向心力不可能是靜摩擦力．你的意見是什么？說明理由．

Answer 1

答案：
解析：

(1)由向心力的計算公式：F＝mω2r＝0.10×42×0.10 N＝0.16 N． 　　(2)甲的觀點是正確的，乙的觀點是錯誤的．由于物體隨圓盤在水平面內做勻速圓周運動，物體需要外力提供向心力．首先我們對物體進行受力分析．顯然物體受到豎直方向的重力G和圓盤對它的支持力N，這兩個力是一對平衡力；由于物體在做圓周運動的切線方向上與圓盤沒有相對運動的趨勢，因此在切線方向上不受靜摩擦力的作用；但是物體沿半徑方向上有離心運動的趨勢，所以物體受到圓盤的靜摩擦力F，方向指向圓心，正是靜摩擦力提供了物體做圓周運動的向心力．如圖所示．