题目内容
【题目】如图所示，置于竖直面内的光滑金属圆环半径为r，质量为m的带孔小球穿于环上，同时有一长为r的细绳一端系于圆环最高点，另一端系小球，当圆环以角速度
绕竖直直径转动时，下列说法正确的是
A.细绳对小球的拉力可能小于小球重力
B.圆环对小球的作用力可能大于小球重力
C.圆环对小球的作用力一定小于重力
D.细绳和圆环对小球的作用力大小可能相等
【答案】C
【解析】
绳长等于圆半径，可知绳与竖直方向夹角为θ=60°，以小球为研究对象，可能受到重力、支持力和绳子拉力作用，将拉力F和支持力N进行正交分解，如图所示：
根据平衡条件，竖直方向有：
Fcosθ+Ncosθ=mg①
水平方向有：
Fsinθ-Nsinθ=mRω2②
其中
R=rsinθ③
联立解得：
F=mg+
mrω2
N=mg-mrω2
AB. 
，细绳对小球拉力一定大于小球的重力，故AB错误；
C.已知：
N=mg-mrω2
则圆环对小球的作用力一定小于重力，故C正确；
D.根据以上分析可知细绳和圆环对小球的作用力大小一定不相等，故D错误。
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