Question

如5-6-6所示，長為L的細線將質(zhì)量為m的小球懸于O點，使小球在光滑水平面上做勻速圓周運動，角速度為ω.求小球?qū)λ�平面的壓力，并討論角速度變化后小球的運動情況.

圖5-6-6

Answer 1

（1）當時，F_N>0，則小球?qū)λ�平面有壓力，其大小�?img width=155 height=25 src="http://thumb.zyjl.cn/pic1/1899/wl/156/1556.gif">；

（2）當時，F_N=0，小球?qū)λ�平面恰好無壓力，但還沒有飛離水平面；

（3）時，F_N<0，說明小球正飛離水平面，在水平面上方做圓錐擺運動.

解析:

本題考查對物體進行正確的受力分析的能力以及邏輯推理能力.

以小球為研究對象，其受力示意圖如圖5-6-6所示，列出豎直方向上力的平衡方程：

.

列出水平方向的動力學(xué)方程：

由上式可解得：

.

討論：（1）當時，F_N>0，則小球?qū)λ�平面有壓力，其大小�?img width=155 height=25 src="http://thumb.zyjl.cn/pic1/1899/wl/156/1556.gif">；

（2）當時，F_N=0，小球?qū)λ�平面恰好無壓力，但還沒有飛離水平面；

（3）時，F_N<0，說明小球正飛離水平面，在水平面上方做圓錐擺運動.