本题能回答出来的确实不太多。首先,分两种情况:1、在斜杆上和斜管中都是完全接触,即小球的内径和斜杆外径相同,小球的外径和斜管的内径相同。这一种情况是略微复杂一点的。LZ可能就是这一点想不透。2、不完全接触。即小球的内径大于斜杆外径,小球的外径小于斜管的内径。
两种情况分别画下图就明白了,我画图不方便。
先说第二种情况,比较好理解。都是收3个力,重力G,竖直向下、弹力N,垂直斜杆和斜管斜向上、摩擦力f,两者有区别。斜杆上是滑动摩擦,斜管内是滚动摩擦,他们就算材质和粗糙成都相同,摩擦系数也不相同。可以想见,在斜管内,小球的加速度(如果是高中的话就要会计算)会更大。如果是完全接触,在斜管内还需要慎重一点,看是否要分析小球与斜管内上表面的滑动摩擦。因为不知道LZ问的是初中物理还是高中物理。甚至是奥赛要求,也没有看到具体题目只是提醒一下而已。本题的考点也就是滑动摩擦和滚动摩擦的区分,也是力学的一个难点之一。希望能多钻研,搞透了力学,物理再无难事,而且也会更加生动。
两者的区别在于弹力和摩擦力的不同:理想状况下,插在斜杆上的小球和杆之间的弹力要精确计算也是比较复杂的,要牵涉到微积分,中学的题目应该不涉及这个弹力的大小,或者在题目中直接或间接给出,知道这个弹力后可以推出摩擦力,其他的受力分析就很简单;处在斜面上的小球的受力分析是最常见的,应该不用解释。希望能帮助你理解!
有区别:小球插在斜杆上运动 那是滑动摩擦
斜管里运动 那是滚动摩擦
摩擦系数应该不一样。
受力分析:小球插在斜杆上运动受到重力 弹力(支持力)摩擦力 作用点在接触面 在内部
斜管里运动 受到重力 弹力(支持力)摩擦力 作用点在接触点 在外部
斜杆上是摩擦力+支持力,摩擦力=支持力*滑动摩擦系数,方向平行于斜杆,与运动方向相反
斜管里可以是滑动摩擦也可以是滚动摩擦,如果斜管内壁光滑可以只考虑滚动摩擦,方向与运动趋势相反。
对于小球的受力,可以说没有区别。受力完全等效。
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