题目内容
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°
【答案】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：解：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．
解答：解：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．
练习册系列答案
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