高中物理力学有一半径为r=0.2m/s的圆柱绕竖直轴O1O2以w=9rad/s的角速度匀速转动.今用力F将质量为1kg的物体A压在圆柱侧面,使其以Vo=2.4m/s的速度匀速下降,若物体A与圆柱面的摩擦系数u=0.25,求力F的大小.（已知物体A在水平方向受光滑挡板的作用,不能随轴一起转动）
2019-06-25
高中物理力学
有一半径为r=0.2m/s的圆柱绕竖直轴O1O2以w=9rad/s的角速度匀速转动.今用力F将质量为1kg的物体A压在圆柱侧面,使其以Vo=2.4m/s的速度匀速下降,若物体A与圆柱面的摩擦系数u=0.25,求力F的大小.（已知物体A在水平方向受光滑挡板的作用,不能随轴一起转动）
优质解答
圆柱线速度V=wr=0.2*9=1.8m/s
物块A相对于圆柱体表面既有水平的速度（1.8m/s）又有竖直的速度（2.4m/s）
A相对于圆柱体表面的速度v=√(1.8^2+2.4^2)=3m/s方向斜向下(与竖直方向夹角为θ),圆柱对A摩擦力f方向斜向上（与v相反,即：f与竖直方向夹角也为θ）,A匀速下滑则f的竖直分量等于A的重力即：fcosθ=mg
cosθ=Vo/v=2.4/3=0.8
f=1*10/0.8=12.5N
f=Fμ=0.25F
F=50N
圆柱线速度V=wr=0.2*9=1.8m/s
物块A相对于圆柱体表面既有水平的速度（1.8m/s）又有竖直的速度（2.4m/s）
A相对于圆柱体表面的速度v=√(1.8^2+2.4^2)=3m/s方向斜向下(与竖直方向夹角为θ),圆柱对A摩擦力f方向斜向上（与v相反,即：f与竖直方向夹角也为θ）,A匀速下滑则f的竖直分量等于A的重力即：fcosθ=mg
cosθ=Vo/v=2.4/3=0.8
f=1*10/0.8=12.5N
f=Fμ=0.25F
F=50N