1、儀器介紹】如圖9-1所示，由V形導(dǎo)軌、導(dǎo)軌支架和雙錐體構(gòu)成。V形導(dǎo)軌開口端高、閉口端低，構(gòu)成一傾斜軌道，軌道的坡度和兩導(dǎo)軌間的夾角可通過導(dǎo)軌支架微調(diào)。但是經(jīng)過仔細(xì)的分析發(fā)現(xiàn)這其實只是一種錯覺：這個軌道一頭高一頭低， 雙椎體從低的一頭自動滾向高的一頭好像是重心在向上滾，但分析一下就會知道真相不是這樣的。首先這是-個雙椎體而不是一個圓柱體，其次這不是一個斜面而是兩條軌道，而且軌道是成八字狀擺放的，并且高處張得開。這樣的設(shè)計會使椎體處于高處時重心降低，而在低處時由于軌道變窄使得重心升高且高于在高處時的，由此一來這個實驗就變成重心由高處向低處走的正常現(xiàn)象了，也 就不違反物理定律了。鬲注：if悟I率耳理

2、凰團(tuán)為錐依上漆艙區(qū)捏圖在本裝置中.裁響錐株灤動的嘗數(shù)有三個I耳琳的坡鷹角 疥.収軌P鬥妄岸：和咫鉗低序蒂朮語/! #馬是圃定帶*烹同；-弓口是可園和，廿莓卷 明，首角直、0、了三用滿足F面關(guān)系時就會出現(xiàn)權(quán)件王動上藪的現(xiàn)任何物體在重力場中總會受到重力的作用而有降低其重心位置的趨勢，即如在斜坡上物體有下滑或下滾現(xiàn)象。本展品同樣遵循這一自然規(guī)律。 因此，從表面上看來是物體由低向高運(yùn)動， 實際上這只是由于錐體的形狀，導(dǎo)軌不平行以及導(dǎo)軌兩端高低不等給人眼造成的錯覺。此展 品是由一個雙錐體和兩根互成角度同時又與水平面成一定角度的導(dǎo)軌組成的。設(shè)錐體頂角為a，兩導(dǎo)軌所成角為 3，導(dǎo)軌平面與水平面間的夾角為丫，

3、則只要滿足：Sin丫 4sn a(3)1 - tarfB tan* sn a cos a再將式(2八式43丿代入式(I),約去戈J和如后可得tan Ptan Y2q cot Cl :VO n atan 0tm Y:2tuf y = 0not a-tan B(4)小叮 - 2-另外山丁僅在重力場的作用下,雙岡錐體的質(zhì)心軌 跡方程的斜率必定小丁零，因此式(6丿中的a與9 應(yīng)滿足a Q即sh OLC si) 0= tan Btan Y( 7)式(7丿即為雙圓錐體上滾的幾何條件.山此可得雙式3丿所給出的僅僅是錐體上滾的幾何條件, 雙岡錐體要在導(dǎo)軌上產(chǎn)生滾動的關(guān)鍵是要仃動力矩 的存在.由于雙閲錐體在滾動過程屮總是以圓錐面 與導(dǎo)軌切點(diǎn)的連線為滾動軸，其摩擦丿J矩為零，所以 在該系統(tǒng)屮僅可能是巫力產(chǎn)生了力矩并起到了動力 矩的作用而要判斷更力是否產(chǎn)生力矩且亜力矩是 否是動力矩的關(guān)鍵是要找到雙圜錐體的質(zhì)心與切點(diǎn) 兩者沿滾動方向的坐標(biāo)Z間的關(guān)系.而根據(jù)式(5) 可以看出，在滿圮錐體上滾的幾何條件的前提下，雙 B錐體的