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…     

关于纯滚动时静摩擦力方向的一点评论

在一篇关于纯滚动中静摩擦力方向的讨论的文章(本刊本期甄钊文章《物体纯滚动时所受静摩擦力方向的讨论》)中,作者根据"静摩擦力的方向总是阻碍接触面之间的相对运动趋势"这一正确原     

物体纯滚动时所受静摩擦力方向的讨论

对不同外力作用下物体纯滚动时所受静摩擦力方向给出了简洁的判断方法,并对大学物理教材上一道例题的解答进行了分析,给出了正确结果.     

也谈刚体在固定曲面上作纯滚动时接触点的加速度

用矢量分析的方法求出刚体在固定曲面上作纯滚动时接触点、即速度瞬心的加速度的表示式.     

球体作非纯滚动时所受的滑动摩擦力及运动分析

本文从分析一个物理实验出发，论述球体作非纯滚动的有关问题．指出判断球体作非纯滚动所受的滑动摩擦力的方向的方法，提出该摩擦力作功的计算公式应为Ｗ＝Ｆｒ·∫ｖｐｄｔ．在此基础上，进一步明确功的定义，并阐述求解球体作非纯滚动问题的一般方法。     

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．     

用“作功与路径无关”定义保守力时一个值得注意的问题

在普通物理教学中,谈到保守力时,总是首先用“作功与路径无关,只与初末位置有关”来定义保守力。用“作功与路径有关”来定义非保守力。当然,保守力的这种定义是没有问题的,但应强调初末位置必须是任意的、路径也必须是任意的,否则就可能出现意外的情况。让我们先看下面几个例子。 例1 质量为m的木块沿斜面从A点下滑到B点(图1)。若斜面的长度和倾角为l_1和θ_1,     

纯滚动中有关问题的探讨

在水平面上放置一半径为R，质量为m的匀质圆盘，其绕中心轴的转动惯量，Ic=mR^2/2，圆盘与水平面间的摩擦因系为μ，受一水平力F的作用，圆盘在水平面上做纯滚动，求解物体所受的摩擦力：     

圆柱刚体滚动的动力学分析

刚体滚动是理论力学中常见的问题,其摩擦力的分析一直受到研究者关注.笔者对圆柱刚体滚子受到任意集中力作用下的运动情况进行了分析,事实上只要圆柱刚体未离开支撑面,起实质作用的只有平行于支撑面的集中力分量,进而得到了相应情形下滚子的角加速度和质心加速度表达式,并研究了滚子角加速度和质心加速度的极值问题,从而提出了摩擦类型判别函数式;并对无摩擦条件下圆柱刚体的滚动状态进行了探讨;最后对滚子静止不动、原地打滑、纯滑动等特殊运动情况作了讨论.     

行走时静摩擦力是否对人做功

这个问题一直有争论,而无定论.现发此文,希望引出更深入的分析和讨论.     

纯滚动运动中的摩擦力做功问题

大学物理教学中普遍要讲授刚体的平面平行运动，而小球的纯滚动问题恰是该运动中的典型问题．本文就纯滚动问题中的摩擦力是否做功?做功的实质以及坐标系选择对此问题的影响作了比较清晰的阐述．     

关于电荷在电场中移动时作功的问题

高三物理课本§13中,对在电场里移动电荷时作功的问题,讨论了两种最重要的情形:第一种情形是电荷在电场力作用下移动.例如在图1中,把正电荷从 A 点移到 B 点,或把负电荷从     

学生对刚体滚动过程中摩擦力作用的认识

刚体滚动是大学物理中的重点内容,学生在学习刚体滚动运动中存在诸多的困难,尤其是对摩擦力的作用认识不清.我们通过分析学生相关测试题目的结果,辅以出声访谈策略,深入了解了学生解决相关问题的思维过程.结果发现,学生会将平动中与摩擦力有关的前概念迁移到转动过程中,对摩擦力如何影响刚体滚动运动的过程、在功能转换中的作用以及摩擦力...     

确定“静摩擦力”的方法

确定“静摩擦力”的方法刘力雁（鞍山机电学校１１４００３）静摩擦力的作用规律比较复杂，是中专物理教学的一个难点，统编教材对静摩擦力未作过多的讨论，因此学生对它的认识是肤浅的，片面的，有些认识甚至是错误的．例如：一个物体必须受到沿接触面方向的其它外力的作...     

再谈关于电荷在电场中移动时作功的问题

本刊1964年第2期刊载夏同志写的“关于电荷在电场中移动时作功的问题”一文,存在一些科学性问题,值得商榷. 夏同志在前文中的基本出发点是:不论电场力或外力移动电荷所作的功都应当等于电荷在“终点”时的势能减去电荷在“起点”时的势     

刚体运动分析中滚动摩阻的影响

在理论力学的教材中,刚性均质圆盘在平面内的直线滚动是运动学和动力学经常研究的对象,该力学模型的工程实例随处可见,例如滚动的车轮及保龄球的运动等．本文以保龄球的刚体平面运动为例,讨论滚动摩阻在运动学和动力学研究中的影响．     

球在可自由移动的球形空腔内作纯滚动的运动分析

对在光滑水平面上可自由移动的球形空腔内作纯滚动的球的运动进行分析,给出球心及其边缘上任意一点在静止参考系中的运动轨迹方程,并绘出它们相应的轨迹,求出球在球形空腔内平衡位置附近作小振动的周期,并和球在可自由移动的球形空腔内作纯滑动的情况作了比较.     

圆轮在固定面纯滚动时加速度瞬心的轨迹分析

推导了圆轮在固定面上纯滚动时其上任意点的加速度计算公式,数值分析了圆轮在固定面纯滚动时加速度瞬心轨迹的分布规律,可加深理解圆轮纯滚动时的运动规律,为平面运动图形上点的加速度分析提供了另一种有效方法.     

几种演示影响刚体滚动因素的物理实验仪

改进和研制了几种演示刚体平面平行运动(滚动)的物理实验仪,突出演示了转动惯量、滚动半径、刚体质量等因素对运动的影响．仪器结构简单,构思巧妙,演示效果良好．