Question

求解一道高中物理题

如图所示，质量为 m 的小球置于正方体形状的质量为M的光滑盒子中，盒子的边长略大于球的直径．某同学拿着该盒子在竖直平面内做半径为 R 的匀速圆周运动，已知重力加速度为 g ，空气阻力不计， 则：
①要使盒子在最高点时盒子与小球之间恰好无作用力，盒子做圆周运动的角速度为多大？
②若该同学第一次以角速度ω顺时针转动到最高点时释放盒子，第二次以角速度2ω逆时针转动到最低点时释放盒子，结果发现前后两次盒子落在了同一点，已知前后两次做圆周运动的圆心在同一点，求圆心距地面的高度
…

Answer 1

(1)恰好无用用力，小球只受重力，mg=mw^2R w=g/2R
(2)两次水平位移相同：
ωR根号下[2（2R+H）/g]=2ωR根号下(2H/g)
求出H

Answer 2

af1994的答案少考虑了一点，圆心到地面的距离应该是圆到地面的距离加上圆的半径。最后答案应该是5/3R