有一种玩具结构如图所示,竖直放置的光滑铁圆环的半径为R=20cm,环上穿有一个带孔的小球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

发布时间:2020-08-10 23:35:21

有一种玩具结构如图所示,竖直放置的光滑铁圆环的半径为R=20cm,环上穿有一个带孔的小球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=10m/s2),则小球相对环静止时和环心O的连线与O1O2的夹角θ是A.30°B.45°C.60°D.75°

网友回答

C
解析分析:圆环绕着通过环心的竖直轴O1O2以10rad/s的角速度旋转,小球做圆周运动,重力和支持力的合力提供圆周运动的向心力.根据牛顿第二定律列出表达式求出夹角θ.

解答:小球转动的半径为Rsinθ,小球所受的合力垂直指向转轴,根据平行四边形定则,,解得θ=60°.故C正确,A、B、D错误.
故选C.

点评:解决本题的关键搞清小球做圆周运动向心力的来源,知道匀速圆周运动的向心力由合力提供.
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