Question

高一物理圆周运动习题

一种玩具的结构如图所示，竖直放置的光滑圆铁环的半径为R=20cm，环上有一个穿孔的小球m，仅能沿环做无摩擦滑动，如果圆环绕着通过环心的竖直轴O1O2以10rad/s的角速度旋转（g取10m/s²），则小球相对环静止时与环心O的连线与O1O2的夹角 可能是（）
A．30°
B．45°
C．60°
D．75°

Answer 1

答案是C对。
设所求角度为θ ，对小球分析受力有重力和弹力，二力的合力方向是水平指向圆环的竖直轴的，由向心力公式得 F向＝m*ω^2*(Rsinθ) ，且 F向/mg＝tanθ
两式联立得 cosθ＝g /(R*ω^2)＝10/[0.2*10^2)＝0.5 ，所以θ＝60度。

Answer 2

C对.............