Question

【题目】如图所示，细线下面悬挂一钢球（可看作质点），钢球在水平面内以O′为圆心做匀速圆周运动．若测得钢球做圆周运动的轨道半径为r，悬点O到圆心O′之间的距离为h，钢球质量为m．忽略空气阻力，重力加速度为g．求：

（1）分析钢球在做匀速圆周运动的过程中，受到哪些力的作用；
（2）钢球做匀速圆周运动所需向心力大小；
（3）钢球做匀速圆周运动的角速度大小．

Answer 1

【答案】
（1）解：分析钢球在做匀速圆周运动的过程中，受到重力和绳子的拉力

（2）解：小钢球受力如右图所示，

受到重力和绳子的拉力，钢球所受合力提供圆周运动向心力，所以：Fn=F合=mgtan

（3）解：根据向心力公式有：

所以钢球的角速度：

【解析】（1）对小球受力分析，即可判断受到的作用力；（2）对钢球受力分析，合力提供圆周运动向心力；（3）根据向心力公式由运动半径求出钢球运动的角速度大小．
【考点精析】关于本题考查的向心力，需要了解向心力总是指向圆心，产生向心加速度，向心力只改变线速度的方向，不改变速度的大小；向心力是根据力的效果命名的.在分析做圆周运动的质点受力情况时，千万不可在物体受力之外再添加一个向心力才能得出正确答案．