问题 选择题

有一种玩具结构如图所示,竖直放置的光滑铁圆环的半径为R=20cm,环上穿有一个带孔的小球m,仅能沿环做无摩擦滑动.如果圆环绕着通过环心的竖直轴O1O2以10rad/s的角速度旋转(g=10m/s2),则小球相对环静止时和环心O的连线与O1O2的夹角θ是(  )

A.30°

B.45°

C.60°

D.75°

答案

小球转动的半径为Rsinθ,小球所受的合力垂直指向转轴,根据平行四边形定则,F=mgtanθ=mRsinθω2,解得θ=60°.故C正确,A、B、D错误.

故选C.

单项选择题
单项选择题 案例分析题