Question

如5-6-6所示，长为L的细线将质量为m的小球悬于O点，使小球在光滑水平面上做匀速圆周运动，角速度为ω.求小球对水平面的压力，并讨论角速度变化后小球的运动情况.

图5-6-6

Answer 1

（1）当时，F_N>0，则小球对水平面有压力，其大小为；
（2）当时，F_N=0，小球对水平面恰好无压力，但还没有飞离水平面；
（3）时，F_N<0，说明小球正飞离水平面，在水平面上方做圆锥摆运动.

本题考查对物体进行正确的受力分析的能力以及逻辑推理能力.
以小球为研究对象，其受力示意图如图5-6-6所示，列出竖直方向上力的平衡方程：
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列出水平方向的动力学方程：

由上式可解得：
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讨论：（1）当时，F_N>0，则小球对水平面有压力，其大小为；
（2）当时，F_N=0，小球对水平面恰好无压力，但还没有飞离水平面；
（3）时，F_N<0，说明小球正飞离水平面，在水平面上方做圆锥摆运动.