物体做圆周运动时,怎么会飞出去?速度越大,不应该是向心力越大吗? 求物理高手解决~

来源：学生作业帮编辑：搜搜做题作业网作业帮分类：物理作业时间：2024/07/08 05:58:18

物体做圆周运动时,怎么会飞出去?速度越大,不应该是向心力越大吗? 求物理高手解决~
如图所示,横截面半径为r的圆柱体固定在水平地面上.一个质量为m的小滑块P从截面最高点A处以滑下.不计任何摩擦阻力.
（1）试对小滑块P从离开A点至落地的运动过程做出定性分析；
（2）计算小滑块P离开圆柱面时的瞬时速率和落地时的瞬时速率.
下面是某同学的一种解答：
（1）小滑块在A点即离开柱面做平抛运动,直至落地.
（2） a、滑块P离开圆柱面时的瞬时速率为.
b、由：得：
落地时的速率为
你认为该同学的解答是否正确?若正确,请说明理由.若不正确,请给出正确解答.
题目可以不做,只要解释第一问就可以~谢谢啦~

物体做圆周运动时,怎么会飞出去?【圆周运动需要向心力维持,当向心力不足的时候,（也就是向心力不足以克服该物体保持它运动惯性的时候）,该物体会“飞出”.比如你可以用细绳栅住一小重物,挥动,可以使该重物作圆周运动,此时向心力由细绳拉力提供.当你挥动很快时,细绳承受的拉力会很大,达到一定程度可能被拉断,于是小重物飞出】
速度越大,不应该是向心力越大吗?【准确的说,应该是圆周运动的速度越大,需要的向心力越大,而不是具有的向心力越大.向心力不是圆周运动产生的!就像上面的例子,需要一个施力者,这点很重要】
试对小滑块P从离开A点至落地的运动过程做出定性分析；【在A点时,P受重力与支持力.但支持力不是必然的,没有压力就没有支持力.】【你没有给出初速度,以初速度为零分析.初期,P会贴着弧面作圆周运动,然后速度逐渐加大.此时重力可分解为与运动轨迹垂直与平行两个方向上的分量,垂直分量指向圆心（以下简称向心分量）,可知向心力其实是由重力的向心分量提供.当速度不大时,需要的向心力小于可以用作向心力的向心分量,维持沿弧面的滑动.当速度逐渐增加后,需要的向心力也在增大；与此同时,由于P所处弧面位置的变化,向心分量在减小.因此,一定存在一个时刻,需要的向心力与向心分量正好相等——这就是圆周运动的最后时刻.接下来,向心分量会小于维持圆周运动所需要的向心力,P飞出,沿抛物线运动,直至落地.】
【顺便提一下,推荐答案是错的.】

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