问题
选择题
一光滑圆环竖直放置,可绕竖直轴MN转动(如图示),环半径R=20cm,在环上套一个质量为m的小球,当环绕MN以ω=10rad/s的角速度匀速转动时,小球与环心连线与MN之间的夹角θ可能是(g取10m/s2)( )
A.30°
B.45°
C.60°
D.75°
答案
对小球进行受力分析,如图所示:
由几个关系得:小球转动半径为r=Rsinθ,tanθ=F向 mg
根据向心力公式得:
F向=mω2r
所以mω2r=mgtanθ
代入数据解得:cosθ=
,则θ=60°.故C正确,A、B、D错误.1 2
故选C.