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有一種玩具結構如圖所示，豎直放置的光滑鐵圓環的半徑為R=20cm，環上穿有一個帶孔的小球m，僅能沿環做無摩擦滑動．如果圓環繞著通過環心的豎直軸O1O2以10rad/s的角速度旋轉（g=10m/s2），則小球相對環靜止時和環心O的連線與O1O2的夾角θ是（ ）

A．30°
B．45°
C．60°
D．75°
【答案】分析：圓環繞著通過環心的豎直軸O1O2以10rad/s的角速度旋轉，小球做圓周運動，重力和支持力的合力提供圓周運動的向心力．根據牛頓第二定律列出表達式求出夾角θ．
解答：解：小球轉動的半徑為Rsinθ，小球所受的合力垂直指向轉軸，根據平行四邊形定則，，解得θ=60°．故C正確，A、B、D錯誤．
故選C．
點評：解決本題的關鍵搞清小球做圓周運動向心力的來源，知道勻速圓周運動的向心力由合力提供．
練習冊系列答案
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（2003?廣州一模）有一種玩具結構如圖所示，豎直放置的光滑鐵圓環的半徑為R=20cm，環上穿有一個帶孔的小球m，僅能沿環做無摩擦滑動．如果圓環繞著通過環心的豎直軸O1O2以10rad/s的角速度旋轉（g=10m/s2），則小球相對環靜止時和環心O的連線與O1O2的夾角θ是（　�。�

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有一種玩具結構如圖所示，豎直放置的光滑鐵圓環的半徑為R=20cm，環上有一個穿孔的小球m，僅能沿環做無摩擦滑動。如果圓環繞著通過環心的豎直軸o1o2以10rad/s的角速度旋轉

（g=10m/s2），則小球相對環靜止時和環心o的連線與o1o2的夾角θ是

A.30°       B.45°       C.60°       D.75°

 

 

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A．30°
B．45°
C．60°
D．75°

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有一種玩具結構如圖所示，豎直放置的光滑鐵圓環的半徑為R=20cm，環上穿有一個帶孔的小球m，僅能沿環做無摩擦滑動．如果圓環繞著通過環心的豎直軸O1O2以10rad/s的角速度旋轉（g=10m/s2），則小球相對環靜止時和環心O的連線與O1O2的夾角θ是（ ）

A．30°
B．45°
C．60°
D．75°

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