一道高中物理竞赛题两个完全相同的绕线轮,绕线方式不同,如图,在线的拉动下沿着水平直轨道纯滚动,线端的速度都是v,则a和b所示两轮滚动的方向是_____________两轮滚动快慢的比较是_____________

来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/05/08 04:56:40
一道高中物理竞赛题两个完全相同的绕线轮,绕线方式不同,如图,在线的拉动下沿着水平直轨道纯滚动,线端的速度都是v,则a和b所示两轮滚动的方向是_____________两轮滚动快慢的比较是_____________

一道高中物理竞赛题两个完全相同的绕线轮,绕线方式不同,如图,在线的拉动下沿着水平直轨道纯滚动,线端的速度都是v,则a和b所示两轮滚动的方向是_____________两轮滚动快慢的比较是_____________
一道高中物理竞赛题
两个完全相同的绕线轮,绕线方式不同,如图,在线的拉动下沿着水平直轨道纯滚动,线端的速度都是v,则a和b所示两轮滚动的方向是_____________两轮滚动快慢的比较是_________________

需要详解

一道高中物理竞赛题两个完全相同的绕线轮,绕线方式不同,如图,在线的拉动下沿着水平直轨道纯滚动,线端的速度都是v,则a和b所示两轮滚动的方向是_____________两轮滚动快慢的比较是_____________
a,b滚动方向都是向右的,a滚动的比较快.
注意这里虽然是线拉着轮,但是b轮上的线不断变长而a轮上的线不断变短!
对于b 由于线和轮之间没有相对滑动,那么v就是线、轮分离处的实际速度(对地速度).而轮与地面接触点实际速度为零,那么整个轮在这瞬间可以视为绕接触点的转动,轮是刚体因此各点角速度相等,轮心对地速度Vb=v(R+r)/R 方向水平向右.
对于a 同理,轮心速度是Va=vR/(R-r)
因此 Va>Vb
这里说轮a上线变短.可以先假设线是变长的,那么轮a向左滚动,线端对地速度是不可能向右的.

a向左,b向右,a快。需要详解的话m我。

向右为正
对a:由于其受到绳子垂直纸面向外的力矩作用,a向左运动,绳子才能是在往外退。
a滚动一圈,向做运动的位移是2pi*r,线被退出的长度是2pi*R,绳子相对地面的位移是
2pi*R-2pi*r,因为R a滚一圈所用时间为ta=(2pi*r-2pi*R)/v
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向右为正
对a:由于其受到绳子垂直纸面向外的力矩作用,a向左运动,绳子才能是在往外退。
a滚动一圈,向做运动的位移是2pi*r,线被退出的长度是2pi*R,绳子相对地面的位移是
2pi*R-2pi*r,因为R a滚一圈所用时间为ta=(2pi*r-2pi*R)/v
a的速度va=2pi*r/ta= 2pi*r*v/(2pi*r-2pi*R)
对b:
由于其受到绳子垂直纸面向里的力矩作用,b向右运动。
b滚一圈的位移是2pi*r,绳子被退出的长度是2pi*R,绳子端点位移是
2pi*R+2pi*r,位移为正。即绳子端点在向右运动,速度为正。
b滚一圈所用时间为tb=(2pi*r+2pi*R)/v
a的速度vb=2pi*r/tb= 2pi*r*v/(2pi*r+2pi*R)
显然va>vb

收起

均向右,a快

两个轮子都是向右运动。
两个都是顺时针转。
第一个比较快。

不是向左就是向右