小物体随转盘匀速转动,便是在做匀速圆周运动。从物理教材必修二有关圆周运动章节可以知道,做匀速圆周运动的物体具有向心加速度,方向指向圆心。而通过牛顿第二定律可以知道,物体受到的合外力等于加速度与质量的乘积,所以如果小物体要随着转盘做匀速圆周运动,就需要受到一个指向圆心的力。而物体除了受到重力以及支持力这一对平衡力外,只会受到摩擦力,所以物体需要的向心力由摩擦力提供,故摩擦力方向应时刻指向转盘圆心,即与切线方向垂直
课本上“向心力 向心加速度”一节有“思考与讨论”:一个圆盘可绕通过硬盘中心O且垂直于盘面的竖直轴转动。在圆盘上放置一个小木块A,它随圆盘一起运动—做匀速圆周运动(图1)。木块受几个力的作用?各是什么性质的力?方向如何?木块所受的向心力是由什么力提供的?
思考 小木块的运动情况是随圆盘一起做匀速圆周运动。小木块的受力情况是:按照受力分析的一般顺序分析,首先是竖直向下的重力mg,其次圆盘对小木块有一个竖直向上的支持力FN(弹力),二者在竖直方向上构成一对平衡力。接着分析出木块还受摩擦力作用。因为小木块随圆盘一起做匀速圆周运动,向心力应是沿半径指向圆心的,即为水平方向,那么这个向心力只能由圆盘对木块的静摩擦力来提供。
楼主对一些概念还需要深入理解,比如匀速圆周运动、相对运动趋势等
“相对运动趋势”的方向于“运动”的方向不是一回事
判断运动趋势的方向可以这样,假设没有摩擦会怎么样,接触面是光滑的会怎么样
。这个问题中,如果小物体于圆盘的接触面光滑,小物体肯定会甩出去离开圆盘,远离圆心。所以这里小物体的相对运动趋势是远离圆心,摩擦力就是指向圆心