一光滑圆环竖直放置,可绕竖直轴MN转动(如图示),环半径R=20cm,在环上套一个质量为m的小球,当环绕MN以ω=10r

一光滑圆环竖直放置,可绕竖直轴MN转动(如图示),环半径R=20cm,在环上套一个质量为m的小球,当环绕MN以ω=10rad/s的角速度匀速转动时,小球与环心连线与MN之间的夹角θ可能是(g取10m/s2)(  )
A.30°
B.45°
C.60°
D.75°
心凶命穷 1年前 已收到1个回答 举报

刀刀催人归 幼苗

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解题思路:小球随圆环一起绕竖直轴转动,根据几个关系求出转动半径,再根据合外力提供向心力列方程求解.

对小球进行受力分析,如图所示:

由几个关系得:小球转动半径为r=Rsinθ,tanθ=
F向
mg
根据向心力公式得:
F=mω2r
所以mω2r=mgtanθ
代入数据解得:cosθ=[1/2],则θ=60°.故C正确,A、B、D错误.
故选C.

点评:
本题考点: 向心力;牛顿第二定律.

考点点评: 该题主要考查了向心力公式的直接应用,要求同学们能结合几何关系解题,注意小球转动半径不是R.

1年前

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