圆轮只滚不滑的相关知识点

bdqnwqk2年前问题16

1.轮子只滚不滑的条件轮子在地上滚动而不滑动,与质心和与地面接触的

楼上菜鸟,别听他的轮子可以滚动而不滑动,滑动而不滚动,滚动而又滑动,三种运动状态滚动和滑动可看做两个独立的运动,滚动是因为力矩不平衡,滑动且有加速度是受力不平衡,首先,轮子由静止到运动,如果合力方向水平并且力矩平衡,如图1,则滑动而不滚动,轮子所有点的加速度相等,力矩不平衡的条件是这些力的延长线不交于一点,如果要判断在滚动的条件下是不是还同时有滑动,那就要看轮子的线速度的轮子整体(就是质心)的前进速度了,即ωr=v是不是成立,说了这么多,滚动而不滑动的条件就是轮子地面接触的点的速度,加速度,角速度*半径等于质心的速度,加速度,速度。

2.轮子只滚不滑的条件

楼上菜鸟,别听他的 轮子可以滚动而不滑动,滑动而不滚动,滚动而又滑动,三种运动状态 滚动和滑动可看做两个独立的运动,滚动是因为力矩不平衡,滑动且有加速度是受力不平衡, 首先,轮子由静止到运动,如果合力方向水平并且力矩平衡,如图1,则滑动而不滚动,轮子所有点的加速度相等,力矩不平衡的条件是这些力的延长线不交于一点, 如果要判断在滚动的条件下是不是还同时有滑动,那就要看轮子的线速度的轮子整体(就是质心)的前进速度了,即ωr=v是不是成立, 说了这么多,滚动而不滑动的条件就是轮子地面接触的点的速度,加速度,角速度*半径等于质心的速度,加速度,速度。

3.一个圆轮在粗糙水平面上既滚又滑,请帮我分析下它的整个运动过程

分析与地面的接触点。

因为滚动是转动和平移的叠加 因此与地面接触的点P的速度为(以平移速度为正) v=Vo-WoR 因此物体相对地面滑动 因此物体受到摩擦力而减速运动 设摩擦力大小为F=μmg 那么平移加速度就是-F/m(负号表示方向) 而摩擦力与转动方向一致 因此物体角加速度增加 又角速度增量α 惯量I 和力矩M=FR之间的关系是 FR=Iα 而圆轮的惯量I=mR^2/2 因此求出角加速度为 α=2F/mR 因此转动的线加速度为2F/m 因此Vo-Ft/m=WoR+2Ft/m时 说明平移速度与转动速度相等 这个时候 与地面接触点P的速度为0 因此相对地面无摩擦 如果物体是完全刚体 则此后会以此速度匀速滚动下去(无限滚动) 因此整个过程就是物体先经过t时间减速(减平移速度和增加角速度) 然后达到平衡,最终以平衡速度匀速滚动下去 而达到这一点所需要的时间是 t=(Vo-WoR)/3μg 不难看出 平移速度的加速度大小是转动速度加速度大小的1/2(上面写过) 因此平衡时刻的平移速度为: V'=Vo-(Vo-WoR)/3=(2Vo+WoR)/3 转动速度大小(平衡 但是方向相反) W'=-(2Vo+WoR)/3R。

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