Question

如5-6-6所示，長為L的細(xì)線將質(zhì)量為m的小球懸于O點(diǎn)，使小球在光滑水平面上做勻速圓周運(yùn)動，角速度為ω.求小球?qū)λ�平面的壓力，并討論角速度變化后小球的運(yùn)動情況.

圖5-6-6

Answer 1

（1）當(dāng)時，F_N>0，則小球?qū)λ�平面有壓力，其大小�?img src="http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140824/20140824115931854652.gif" style="vertical-align:middle;" />；
（2）當(dāng)時，F_N=0，小球?qū)λ�平面恰好無壓力，但還沒有飛離水平面；
（3）時，F_N<0，說明小球正飛離水平面，在水平面上方做圓錐擺運(yùn)動.

本題考查對物體進(jìn)行正確的受力分析的能力以及邏輯推理能力.
以小球?yàn)檠芯繉ο螅�其受力示意圖如圖5-6-6所示，列出豎直方向上力的平衡方程：
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列出水平方向的動力學(xué)方程：

由上式可解得：
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討論：（1）當(dāng)時，F_N>0，則小球?qū)λ�平面有壓力，其大小�?img src="http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140824/20140824115931854652.gif" style="vertical-align:middle;" />；
（2）當(dāng)時，F_N=0，小球?qū)λ�平面恰好無壓力，但還沒有飛離水平面；
（3）時，F_N<0，說明小球正飛離水平面，在水平面上方做圓錐擺運(yùn)動.