放置在豎直面內(nèi)的光滑鐵環(huán)半徑為R=0.20m，環(huán)上有一個(gè)質(zhì)量為m的穿孔小球，能沿環(huán)無摩擦滑動(dòng)．如果鐵環(huán)繞通過其圓心的豎直軸O1O2以角速度ω=10rad/s勻速旋轉(zhuǎn)，則小球相對(duì)于鐵環(huán)靜止時(shí)，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(huán)一起繞豎直軸轉(zhuǎn)動(dòng)，根據(jù)幾個(gè)關(guān)系求出轉(zhuǎn)動(dòng)半徑，再根據(jù)合外力提供向心力列方程求解．
解答：解：對(duì)小球進(jìn)行受力分析，如圖所示：
由幾何關(guān)系得小球轉(zhuǎn)動(dòng)半徑為：r=Rsinθ．
根據(jù)向心力公式得：mω2r=mgtanθ
聯(lián)立代入數(shù)據(jù)解得：cosθ=
1
2
，則θ=60°．故C正確，A、B、D錯(cuò)誤．
故選C．
點(diǎn)評(píng)：該題主要考查了向心力公式的直接應(yīng)用，要求同學(xué)們能結(jié)合幾何關(guān)系解題，注意小球轉(zhuǎn)動(dòng)半徑不是R．
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖是為了檢驗(yàn)?zāi)撤N防護(hù)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(nèi)的
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光滑圓弧軌道，軌道上端切線水平．N為待檢驗(yàn)的固定曲面，該曲面在豎直面內(nèi)的截面為半徑r=
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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(diǎn)．M的下端相切處放置豎直向上的彈簧槍，可發(fā)射速度不同的質(zhì)量m=0.01kg的小鋼珠，假設(shè)某次發(fā)射的鋼珠沿軌道恰好能經(jīng)過M的上端點(diǎn)，水平飛出后落到曲面N的某一點(diǎn)上，取g=10m/s2．求：
（1）發(fā)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(diǎn)飛出至落到圓弧N上所用的時(shí)間是多少（結(jié)果保留兩位有效數(shù)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(diǎn)固定一小桶（可視為質(zhì)點(diǎn)）．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(diǎn) 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(nèi)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(diǎn)．一質(zhì)量m=0.2kg的滑塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）從A點(diǎn)由靜止釋放，當(dāng)滑塊經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)，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(zhuǎn)動(dòng)，最終物塊由C 點(diǎn)水平拋出，恰好落入圓盤邊緣的小桶內(nèi)．已知滑塊與滑道 BC間的摩擦因數(shù)μ=0.2．（取g=10m/s2）求
（1）滑塊到達(dá)B點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力
（2）水平滑道 BC的長度；
（3）圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度ω應(yīng)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(nèi)的光滑圓軌道組成，Q點(diǎn) 為圓形軌道最低點(diǎn)，M點(diǎn)為最高點(diǎn)，圓形軌道半徑R=0.32m．水平軌道PN右側(cè)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(zhì)量m3=2.2kg，長L=4m，木板d質(zhì)量m4=4.4kg．質(zhì)量m2=3.3kg 的小滑塊b放置在軌道QN上，另一質(zhì)量m1=1.3kg的小滑塊a從P點(diǎn)以水平速度v0向 右運(yùn)動(dòng)，沿圓形軌道運(yùn)動(dòng)一周后進(jìn)入水平軌道與小滑塊b發(fā)生碰撞，碰撞時(shí)間極短且碰 撞過程中無機(jī)械能損失．碰后a沿原路返回到M點(diǎn)時(shí)，對(duì)軌道壓力恰好為0．已知小滑 塊b與兩塊長木板間動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ0=0.16，重力加速度g=10m/s2．
精英家教網(wǎng)（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(dòng)時(shí)，木板c、d均靜止不動(dòng)，c、d與地面間的動(dòng)摩擦因 數(shù)μ至少多大？（木板c、d與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦 力）
（3）若不計(jì)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(shí)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(wǎng)如圖所示裝置是檢驗(yàn)?zāi)撤N防護(hù)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(nèi)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(yàn)的固定曲面防護(hù)罩，該曲面在豎直面內(nèi)的截面為半徑r=
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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(diǎn)．M下端的相切處放置一豎直向上的彈簧槍，可發(fā)射速度不同的質(zhì)量m=0.01kg的同樣規(guī)格的小鋼珠，取g=10m/s2．求：
（1）假設(shè)某次發(fā)射的鋼珠沿軌道恰好能經(jīng)過M的上端點(diǎn)，試求鋼球發(fā)射前，彈簧的彈性勢能EP應(yīng)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(shí)間？并討論隨發(fā)射初的彈性勢能的進(jìn)一步增大，鋼球從離開彈簧至打到N板所用的時(shí)間將發(fā)生怎樣的變化（需說明理由）？

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