Question

6．一个圆盘在水平面内匀速转动，角速度是4rad/s．盘面上距圆盘中0.10m的位置有一个质量为0.10kg的小物体能够随圆盘一起运动，如图．
（1）求小物体做匀速圆周运动时所受向心力的大小．
（2）关于小物体的向心力，甲、乙两人有不同意见：甲认为该向心力等于圆盘对小物体的静摩擦力，指向圆心；乙认为小物体有向前运动的趋势，静摩擦力方向和相对运动趋势方向相反，即向后，而不是和运动方向垂直，因此向心力不可能是静摩擦力．你的意见是什么？说明理由．

Answer 1

分析 根据向心力的公式${F}_{n}=m{ω}^{2}r$求出向心力的大小，根据向心力的来源确定静摩擦力的方向．

解答 解：（1）物体做圆周运动向心力的大小为：${F}_{n}=m{ω}^{2}r=0.1×{4}^{2}×0.1N$=0.16N．
（2）若没有力提供向心力，则物体要做离心运动，有沿着半径方向向外的运动趋势，所以受到指向圆心的摩擦力，物体做圆周靠静摩擦力提供向心力，则甲的意见是正确的．
故答案为：（1）0.16，（2）同意甲的意见，物体有沿着半径方向向外的运动趋势，由静摩擦力提供向心力．

点评 解决本题的关键知道向心力的大小公式，以及知道物体做圆周运动向心力的来源．