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  • 一種玩具的結(jié)構(gòu)如圖所示,豎直放置的光滑圓鐵環(huán)的半徑為R=20cm,環(huán)上有一個穿孔的小球m,僅能沿環(huán)做無摩擦滑動,如果圓環(huán)繞著通過環(huán)心的豎直軸O1O2以10rad/s的角速度旋轉(zhuǎn)(g取10m/s²),則小球相對環(huán)靜止時與環(huán)心O的連線

    一種玩具的結(jié)構(gòu)如圖所示,豎直放置的光滑圓鐵環(huán)的半徑為R=20cm,環(huán)上有一個穿孔的小球m,僅能沿環(huán)做無摩擦滑動,如果圓環(huán)繞著通過環(huán)心的豎直軸O1O2以10rad/s的角速度旋轉(zhuǎn)(g取10m/s²),則小球相對環(huán)靜止時與環(huán)心O的連線與O1O2的夾角 可能是()
    A.30°
    B.45°
    C.60°
    D.75°
    物理人氣:513 ℃時間:2019-09-18 05:24:22
    優(yōu)質(zhì)解答
    答案是C對.
    設(shè)所求角度為θ ,對小球分析受力有重力和彈力,二力的合力方向是水平指向圓環(huán)的豎直軸的,由向心力公式得 F向=m*ω^2*(Rsinθ) ,且 F向/mg=tanθ
    兩式聯(lián)立得 cosθ=g /(R*ω^2)=10/[0.2*10^2)=0.5 ,所以θ=60度.
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