Question

如5-6-6所示，長為L的細線將質量為m的小球懸于O點，使小球在光滑水平面上做勻速圓周運動，角速度為ω.求小球對水平面的壓力，并討論角速度變化后小球的運動情況.

圖5-6-6

Answer 1

（1）當時，F_N>0，則小球對水平面有壓力，其大小為；
（2）當時，F_N=0，小球對水平面恰好無壓力，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動.

本題考查對物體進行正確的受力分析的能力以及邏輯推理能力.
以小球為研究對象，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方程：

由上式可解得：
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討論：（1）當時，F_N>0，則小球對水平面有壓力，其大小為；
（2）當時，F_N=0，小球對水平面恰好無壓力，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動.