試題詳解

22. 如圖 8 所示，一錐擺（亦稱錐動擺或圓錐擺）的擺線長為 l， 擺錘質量為 m， 一端固定於 天花板上。若摩擦力、空氣阻力與繩子的質量可忽略不計，擺線與鉛垂線的夾角為 θ，擺線的張力設為 F 且擺錘在水平面上以 O 點為圓心作等速率圓周運動，重力加速度為 g ， 則下列敘述哪些正確？

(A) 擺錘作圓周運動所需的向心力為 F cosθ
(B) 擺錘在鉛垂線的方向所受合力為 0
(C) 擺錘所受合力的方向沿擺線的方向
(D) 擺錘所受合力的方向指向 O 點
(E) 擺錘對 O 點的角動量守恆