Question

求一道物理题。详解拜托

有一种玩具，其结构如图所示，竖直放置的光滑铁圆环的半径为R=20cm，环上套有一个穿孔的小球m，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=10m/s2），则小球相对环静止时与环心O的连线与O1O2的夹角θ可能是

A．30°
B．45°
C．60°
D．75°

Answer 1

圆环绕着通过环心的竖直轴O1O2以10rad/s的角速度旋转，即小球做匀速圆周运动。小球所受合外力指向圆心。

小球受支持力N、重力mg。两者合力为mw^R=m*100*Rsinθ

tanθ=向心力/mg=m*100*Rsinθ/mg=10Rsinθ
cosθ=0.5。选C

Answer 2

小球做圆周运动的半径为：RsinA
小球运动的速度为：v=RsinA.w
小球受的合力为：mgtanA

列式 合力=向心力

Answer 3

计算以此角速度下的离心力，然后假设某一角度下垂直方向上的力分量等于重量即可！