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有一種玩具結構如圖所示，豎直放置的光滑鐵圓環(huán)的半徑為R=20cm，環(huán)上穿有一個帶孔的小球m，僅能沿環(huán)做無摩擦滑動．如果圓環(huán)繞著通過環(huán)心的豎直軸O1O2以10rad/s的角速度旋轉（g=10m/s2），則小球相對環(huán)靜止時和環(huán)心O的連線與O1O2的夾角θ是


  1. A.
    30°
  2. B.
    45°
  3. C.
    60°
  4. D.
    75°
C
分析：圓環(huán)繞著通過環(huán)心的豎直軸O1O2以10rad/s的角速度旋轉，小球做圓周運動，重力和支持力的合力提供圓周運動的向心力．根據牛頓第二定律列出表達式求出夾角θ．
解答：小球轉動的半徑為Rsinθ，小球所受的合力垂直指向轉軸，根據平行四邊形定則，，解得θ=60°．故C正確，A、B、D錯誤．
故選C．
點評：解決本題的關鍵搞清小球做圓周運動向心力的來源，知道勻速圓周運動的向心力由合力提供．
練習冊系列答案
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科目：高中物理 來源： 題型：

（2003?廣州一模）有一種玩具結構如圖所示，豎直放置的光滑鐵圓環(huán)的半徑為R=20cm，環(huán)上穿有一個帶孔的小球m，僅能沿環(huán)做無摩擦滑動．如果圓環(huán)繞著通過環(huán)心的豎直軸O1O2以10rad/s的角速度旋轉（g=10m/s2），則小球相對環(huán)靜止時和環(huán)心O的連線與O1O2的夾角θ是（　　）

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科目：高中物理 來源：2010-2011學年寧夏高三第三次月考（理科綜合）物理卷 題型：選擇題

有一種玩具結構如圖所示，豎直放置的光滑鐵圓環(huán)的半徑為R=20cm，環(huán)上有一個穿孔的小球m，僅能沿環(huán)做無摩擦滑動。如果圓環(huán)繞著通過環(huán)心的豎直軸o1o2以10rad/s的角速度旋轉

（g=10m/s2），則小球相對環(huán)靜止時和環(huán)心o的連線與o1o2的夾角θ是

A.30°       B.45°       C.60°       D.75°

 

 

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科目：高中物理 來源：2012-2013學年福建省廈門六中高三（上）月考物理試卷（11月份）（解析版） 題型：選擇題

有一種玩具結構如圖所示，豎直放置的光滑鐵圓環(huán)的半徑為R=20cm，環(huán)上穿有一個帶孔的小球m，僅能沿環(huán)做無摩擦滑動．如果圓環(huán)繞著通過環(huán)心的豎直軸O1O2以10rad/s的角速度旋轉（g=10m/s2），則小球相對環(huán)靜止時和環(huán)心O的連線與O1O2的夾角θ是（ ）

A．30°
B．45°
C．60°
D．75°

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科目：高中物理 來源：2010-2011學年黑龍江省齊齊哈爾市克山一中高三（上）第三次月考物理試卷（解析版） 題型：選擇題

有一種玩具結構如圖所示，豎直放置的光滑鐵圓環(huán)的半徑為R=20cm，環(huán)上穿有一個帶孔的小球m，僅能沿環(huán)做無摩擦滑動．如果圓環(huán)繞著通過環(huán)心的豎直軸O1O2以10rad/s的角速度旋轉（g=10m/s2），則小球相對環(huán)靜止時和環(huán)心O的連線與O1O2的夾角θ是（ ）

A．30°
B．45°
C．60°
D．75°

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科目：高中物理 來源：2003年廣東省廣州市高考物理一模試卷（解析版） 題型：選擇題

有一種玩具結構如圖所示，豎直放置的光滑鐵圓環(huán)的半徑為R=20cm，環(huán)上穿有一個帶孔的小球m，僅能沿環(huán)做無摩擦滑動．如果圓環(huán)繞著通過環(huán)心的豎直軸O1O2以10rad/s的角速度旋轉（g=10m/s2），則小球相對環(huán)靜止時和環(huán)心O的連線與O1O2的夾角θ是（ ）

A．30°
B．45°
C．60°
D．75°

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