滚动摩擦角

本文以刚性圆柱体和球体为例，在讨论了刚体作纯滚动时摩擦力的基础上，把摩擦角的概念引入刚体的滚动问题．文中重新定义摩擦角，使其包含一个常数因子，且新定义的摩擦角具有兼容性（静力学中不可滚动物体的常数因子恰好是１），从而使任何刚体不论是否存在滑动都可以用摩擦角来阐述．     

滚动的纳米球可以修复表面损伤

美国科学家公布了一种修复纳米大小的缺陷的新技术．他们使用由聚酯表面活性剂来稳固的油滴,里面充有CdSe纳米粒子．这样做成的微滴在物体表面上滚动或滑动,将纳米粒子释放到所碰到的裂缝或缺陷中．然后继续前行到下一个缺陷．虽然微滴较大,     

关于自行车运动中的滚动摩擦

一般说来摩擦分为滑动摩擦和滚动摩擦，一个物体在另一个物体表面滚动受到的阻碍称为滚动摩擦，也叫滚动摩阻，以滚动代替滑动可以大大减小摩擦阻力，滚动摩阻产生的原因和滑动摩擦不同，下面以人骑自行车运动为例，作一滚动摩擦的探讨。     

旋转圆环槽中珠子的动力学性质研究

从非惯性系下的质心运动定理出发,建立空间转动坐标系,研究了珠子在绕竖直轴旋转的圆环槽中相对于环的运动所对应的理论,包括珠子相对于底部和侧壁的不同状态的运动方程,滚滑运动和纯滚动之间的转换条件,运动过程中的科里奥利力以及珠子的平衡位置.实验中忽略空气阻力和非弹性碰撞对珠子运动的影响,研究了环转速、环中心到珠子球心的距离和滑动摩擦系数对珠子运动进程和平衡位置的影响.采用珠子位于环槽内部的简化模型,增加了珠子运动的自由度.     

刚体平面运动中无滑滚动约束方程的一种推导方法

给出无滑滚动约束方程的一种推导方法.     

刚体滚动中静摩擦力方向的直观判断方法与其作功问题

一.纯滚动中静摩擦力方向直观判断方法 相对静止的两个物体之间有相对滑动趋势时,则在两个物体的接触面(点)上就存在着阻碍相对滑动趋势的静 摩擦力,其方向与相对滑动趋势方向相反. 在刚体滚动中,物体间相对滑动趋势不象平动那样直观,静摩擦力方向不易给出.在图1中,质量为m,半径为 R的匀质实心圆柱体,受一水平外力F作用,在水平面上作纯滚动.作用在圆柱体P点处的静摩擦力方向由于相 对滑动趋势不明显,难以直接判定.为了能比较直观地确定滚动中静摩擦力方向,可以应用下述方法:先隔离研究 的滚动体,再设想 P点不受静摩擦力作用,然后找出在外…     

曲线之间的滚动

把滚动分解为质心平动和绕质心的转动. 由约束条件, 给出了圆弧组成的叶状物在正三角形和正方形 内滚动时, 以及内摆线在另一个内摆线滚动时, 质心位置和转动角的参数方程. 由这些表达式, 给出了滚动物体上 特殊点的轨迹     

从一道习题的错解谈滚动问题中的静摩擦力

普通物理学中有这样一道习题:如图所示,一质量为m,半径为R的刚性圆柱,在水平外力F作用下,在一刚性水平面上作无滑滚动,力的作用线与圆柱中心轴线的垂直距离为r,求圆柱所受的静摩擦力．     

无滑动滚动时的摩擦力

通过一个演示实验 ,分析论证了纯滚动刚体所受摩擦力为静摩擦力 ,静摩擦力与物体的运动状态有关 ,与接触面性质无关 .     

均质圆柱体在非固定半圆形柱面内的振动周期

用动力学方法,建立了均质圆柱体与非固定半圆形柱面组成系统的运动微分方程,分析了圆柱体在柱面内无滑滚动的临界角,求出了圆柱体大角度振动周期的精确公式和近似公式.     

无滑动滚动的摩擦力

通过一个演示实验，分析论证了纯滚动刚体所受摩擦力的静摩擦力，静摩擦力与物体的运动状态有关，与接触面性质无关。     

关于滾动問題中的靜摩擦力

一、引言静摩擦力是物体之间有相对运动的趋势时出现的阻力。如果物体之间有相对移动的趋势时,静摩擦力的大小、方向都是容易制定的。但在“无滑动的滚动”问题中,要制定静摩擦力的大小、方向,就稍为复杂一些。在一般的教科书中,对这个问题也没有专门的论述。本文就这个问题,提出一些初步的看法,仅供参考。二、问题的提出设有一个刚性圆柱体,在一刚性平面上作     

均质球体在半圆形凹槽中的运动分析——一维方向可自由移动的半圆形凹槽的情形

用动力学的方法,建立均质球体与一维方向可自由移动的半圆形凹槽组成的系统的运动微分方程,进一步分析均质球体在半圆形凹槽内做无滑滚动的临界角,并求出均质球体大角度振动周期的精确公式和近似公式.     

静摩擦力随拉力增大而一定增大吗?

静摩擦力是力学中常见的摩擦力的一种形式,其定义是;当物体有滑动趋势但尚未滑动时,作用在物体上的摩擦力称为静摩擦力．关于静摩擦力的大小,好多教材举例都是静摩擦力随拉力的增大而增大．这样很容易使学生产生误解,即静摩擦力随拉力的增大而增大．但是容易忽视的是在某些特殊情况下,静摩擦力却随拉力的增大而减少,下面举例说明上述情况及条件． 例１．一个物体放在倾角为θ的斜面上,物体处于静止状态（如图１ａ所示）,此时物体共受到三个力的作用．重力ｍｇ,方向竖直向下．支持力Ｎ,垂直斜面向上．静摩擦力ｆ０,方向沿斜面向…     

方轮

本从刚体运动学角度出发，得到了方轮在无滑动的滚动过程中，若保持它的质心高度不变，路床的形状应是一系列的倒置的悬链线的结论；又从机械能守恒定律出发，得到了方轮在上述路床上做纯滚动的一些其它特点。     

转动物体的动能和“ 溜溜球”的机械能守恒

借助转动物体的力学知识, 对溜溜球的运动过程进行了分析和解释, 证明其满足机械能守恒, 且与圆盘 沿斜坡滚动的过程具有相似性     

铅垂圆轨道上球的运动分析

对球从粗糙斜面滚下后在铅垂圆形轨道上的运动进行了全面、系统的分析,给出了由纯滚动状态转换为又滚又滑状态的条件,推出了确定球离开圆形轨道位置的方程,纠正了某些文献中的错误结果。     

宽窄导轨上纯滚动双钢球碰撞实验

在宽窄水平导轨上进行纯滚动双钢球碰撞实验,发现它与滑动运动中的双钢球碰撞实验明显不同;其原因在于纯滚动双钢球的碰撞是在碰撞点的正碰和切向碰撞的复合碰撞,两类碰撞遵从不同的动力学规律;碰撞过后,两钢球的运动状态都不再是纯滚动,要恢复成纯滚动,每一个钢球都必须通过自身与导轨之间的相互作用,经历一次自调整阶段;而自调整阶段的能量损耗,与钢球的滚动半径和它的即时状态与纯滚动的偏离有关.     

说“影”

1影的形成 “影”是光在传播过程中遇到不透明物体时,在其后方形成的全暗（光线完全不能照到）或半暗（只有部分光线照得到）区域,其中全暗区域称为“全影”又称“本影”,半暗区域称为“半影”又称“副影”．一般说来,不透明物体在一个点光源的照射下,其后面只能形成全影,无半影;如图1所示,不透明物体在二个点光源照射下,其后面会形成二个半影,一个本影（如果这二个光源在物体两边的话,可以形成二个小本影）．     

保持滚动无滑动的条件

圆柱、圆筒或圆球在曲面上滚动时,保持无滑动的条件是:滚动物体和曲面之间的最大静摩擦力fμ0要大于或等于维持滚动无滑动所需的静摩擦力f。设f和fμ0与质心运动方向相同时为正,相反时为负,则这一条件可表示为上式表示的保持滚动无滑动的条件很简单,但却往往被忽视。现在我们来分析由于忽视这一条件,在处理有关滚动的力学问题时,一些物理学教科书和习题集中出现的问题。 一、质量均匀的小球在圆环轨道上滚动 《物理学习题集》(北京大学物理系、中国科学技术大学物理教研室合编)第一册p.190刚体力学习题7-95全文如下“如图7-95所示,半径为r的…