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高一物理 一种玩具的结构如图所示.竖直放置的光滑铁圈环的半径为R=20cm,环上有一个穿孔的小球m

来源：学生作业帮 编辑：作业帮 分类：物理作业 时间：2024/05/12 04:59:26
高一物理 一种玩具的结构如图所示.竖直放置的光滑铁圈环的半径为R=20cm,环上有一个穿孔的小球m

,仅能沿环作无摩擦滑动,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10）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°

  

过程

小球受重力mg、沿圆环半径方向的支持力Fn,
小球在水平面内做匀速圆周运动,圆心为过小球的水平线与O1O2的交点,
小球的轨道半径为r=Rsinө,向心力由Fn的水平分力提供,向心力F=Fnsinө,
所以Fnsinө=m*w^2*r,即Fn=m*w^2*R,
Fn的竖直分力与重力平衡抵消,Fncosө=mg,
得cosө=g/(w^2*R)=1/2,
ө=60°,选C


为什么小球的轨道半径为r=Rsinө?

回答

小球在水平面内做匀速圆周运动,它的半径是如图位置到O1O2的距离,所以r=Rsinө



为什么是在水平面?  为什么半径不是r?怎么判断轨道的半径?

因为小球沿如图的红色轨道运动：
高一物理 一种玩具的结构如图所示.竖直放置的光滑铁圈环的半径为R=20cm,环上有一个穿孔的小球m 一道物理必修2难题10．一种玩具的结构如图所示,竖直放置的光滑铁圆环的半径为 R=20cm,环上有一个穿孔的小球 m,仅 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 一种玩具的结构如图所示,竖直放置的光滑铁圆环的半径为R＝20 cm,环上有一个穿孔的小球m,仅能沿圆环作无摩擦滑动,如果 有一种玩具,其结构如图所示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 放置在竖直面内的光滑铁环半径为R=0.2,环上有一个质量m的穿孔小球,能沿环无摩擦力滑动.如果铁环绕通过其圆心的竖直轴以 如图所示，一光滑的半径为R的半圆形轨道底部固定竖直放置在水平面上，一个质量为m的小球以某一速度冲上轨道，然后小球从轨道口 如图所示,竖直放置的光滑圆轨道被固定在水平地面上,半径r=0.4m,最低点处有一小球（ （2015•浙江一模）如图所示，半径为R的光滑圆环竖直放置，环上套有质量分别为m和2m的小球A和B，A、B之间用一长为2 如图所示,竖直放置的光滑圆轨道被固定在水平地面上,半径r=0.4m,最低点处有一小球（半径比r小很多） 半径R=20cm竖直放置的光滑圆轨道与水平直轨道相连接（如图所示）．质量m=50g的小球A以一定的初速度由直轨道向左运动 如图所示半径为R内径很小的光滑半圆管竖直放置质量均为m的小球A球落地点距圆心的水平距离