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放置在豎直面內的光滑鐵環半徑為R=0.20m，環上有一個質量為m的穿孔小球，能沿環無摩擦滑動．如果鐵環繞通過其圓心的豎直軸O1O2以角速度ω=10rad/s勻速旋轉，則小球相對于鐵環靜止時，球與圓心的連線與豎直方向的夾角是（g取10m/s2 ）（　�。�
分析：小球隨圓環一起繞豎直軸轉動，根據幾個關系求出轉動半徑，再根據合外力提供向心力列方程求解．
解答：解：對小球進行受力分析，如圖所示：
由幾何關系得小球轉動半徑為：r=Rsinθ．
根據向心力公式得：mω2r=mgtanθ
聯立代入數據解得：cosθ=
1
2
，則θ=60°．故C正確，A、B、D錯誤．
故選C．
點評：該題主要考查了向心力公式的直接應用，要求同學們能結合幾何關系解題，注意小球轉動半徑不是R．
練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖是為了檢驗某種防護罩承受沖擊力的裝置，M是半徑為R=1.0m的固定于豎直平面內的
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光滑圓弧軌道，軌道上端切線水平．N為待檢驗的固定曲面，該曲面在豎直面內的截面為半徑r=
0.69
m的
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圓弧，圓弧下端切線水平且圓心恰好位于M軌道的上端點．M的下端相切處放置豎直向上的彈簧槍，可發射速度不同的質量m=0.01kg的小鋼珠，假設某次發射的鋼珠沿軌道恰好能經過M的上端點，水平飛出后落到曲面N的某一點上，取g=10m/s2．求：
（1）發射該鋼球前，彈簧的彈性勢能EP多大？
（2）鋼珠從M圓弧軌道最高點飛出至落到圓弧N上所用的時間是多少（結果保留兩位有效數字）？

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2013?德州一模）如圖所示，一半徑R=1m的圓盤水平放置，在其邊緣 E點固定一小桶（可視為質點）．在圓盤直徑 DE 的正上方平行放置一水平滑道 BC，滑道右端 C點 與圓盤圓心O在同一豎直線上，且豎直高度 h=1.25m．AB為一豎直面內的光滑四分之一圓弧軌道，半徑r=0.45m，且與水平滑道相切與B點．一質量m=0.2kg的滑塊（可視為質點）從A點由靜止釋放，當滑塊經過B點時，圓盤從圖示位置以一定的角速度ω繞通過圓心的豎直軸勻速轉動，最終物塊由C 點水平拋出，恰好落入圓盤邊緣的小桶內．已知滑塊與滑道 BC間的摩擦因數μ=0.2．（取g=10m/s2）求
（1）滑塊到達B點時對軌道的壓力
（2）水平滑道 BC的長度；
（3）圓盤轉動的角速度ω應滿足的條件．

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示為過山車簡易模型，它是由光滑水平軌道和豎直面內的光滑圓軌道組成，Q點 為圓形軌道最低點，M點為最高點，圓形軌道半徑R=0.32m．水平軌道PN右側的水平 地面上，并排放置兩塊長木板c、d，兩木板間相互接觸但不粘連，長木板上表面與水平軌 道PN平齊，木板c質量m3=2.2kg，長L=4m，木板d質量m4=4.4kg．質量m2=3.3kg 的小滑塊b放置在軌道QN上，另一質量m1=1.3kg的小滑塊a從P點以水平速度v0向 右運動，沿圓形軌道運動一周后進入水平軌道與小滑塊b發生碰撞，碰撞時間極短且碰 撞過程中無機械能損失．碰后a沿原路返回到M點時，對軌道壓力恰好為0．已知小滑 塊b與兩塊長木板間動摩擦因數均為μ0=0.16，重力加速度g=10m/s2．
精英家教網（1）求小滑塊a與小滑塊b碰撞后，a和b的速度大小v1和v2；
（2）若碰后滑塊b在木板c、d上滑動時，木板c、d均靜止不動，c、d與地面間的動摩擦因 數μ至少多大？（木板c、d與地面間的動摩擦因數相同，最大靜摩擦力等于滑動摩擦 力）
（3）若不計木板c，d與地面間的摩擦，碰后滑塊b最終恰好沒有離開木板d，求滑塊b在 木板c上滑行的時間及木板d的長度．

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網如圖所示裝置是檢驗某種防護罩承受沖擊力的裝置示意圖，M是半徑為R=1.0m的固定于豎直平面內的
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光滑圓弧軌道，軌道上端的切線沿水平方向．N為待檢驗的固定曲面防護罩，該曲面在豎直面內的截面為半徑r=
0.69
m的
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圓弧，圓弧下端切線水平且圓心恰好位于M軌道的上端點．M下端的相切處放置一豎直向上的彈簧槍，可發射速度不同的質量m=0.01kg的同樣規格的小鋼珠，取g=10m/s2．求：
（1）假設某次發射的鋼珠沿軌道恰好能經過M的上端點，試求鋼球發射前，彈簧的彈性勢能EP應多大？
（2）在滿足（1）的情況下，試估算鋼球從離開彈簧至打到N板所用的時間？并討論隨發射初的彈性勢能的進一步增大，鋼球從離開彈簧至打到N板所用的時間將發生怎樣的變化（需說明理由）？

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