问题 问答题

如5-6-6所示,长为L的细线将质量为m的小球悬于O点,使小球在光滑水平面上做匀速圆周运动,角速度为ω.求小球对水平面的压力,并讨论角速度变化后小球的运动情况.

图5-6-6

答案

(1)当时,FN>0,则小球对水平面有压力,其大小为

(2)当时,FN=0,小球对水平面恰好无压力,但还没有飞离水平面;

(3)时,FN<0,说明小球正飞离水平面,在水平面上方做圆锥摆运动.

本题考查对物体进行正确的受力分析的能力以及逻辑推理能力.

以小球为研究对象,其受力示意图如图5-6-6所示,列出竖直方向上力的平衡方程:

.

列出水平方向的动力学方程:

由上式可解得:

.

讨论:(1)当时,FN>0,则小球对水平面有压力,其大小为

(2)当时,FN=0,小球对水平面恰好无压力,但还没有飞离水平面;

(3)时,FN<0,说明小球正飞离水平面,在水平面上方做圆锥摆运动.

选择题
单项选择题