解析 对圆环受力分析如图
(1)圆环在竖直方向所受合外力为零,
得:Fsin θ=mg,所以F==10 N,即绳子拉力为10 N.
(2)圆环C在水平面内做匀速圆周运动,由于圆环光滑,所以圆环两端绳的拉力大小相等.BC段绳水平时,圆环C做圆周运动的半径r=BC,则有:r+=L,解得:r= m
则:Fcos θ+F=mrω2,
解得:ω=3 rad/s.
针对训练1 如图2所示,一根细线下端拴一个金属小球P,细线的上端固定在金属块Q上,Q放在带小孔的水平桌面上.小球在某一水平面内做匀速圆周运动(圆锥摆).现使小球改到一个更高一些的水平面上做匀速圆周运动(图上未画出),两次金属块Q都保持在桌面上静止.则后一种情况与原来相比较,下面的判断中正确的是( )
图2
A.Q受到桌面的静摩擦力变大
B.Q受到桌面的支持力变大
C.小球P运动的角速度变小
D.小球P运动的周期变大
答案 A