【題目】游樂(lè)場(chǎng)的大型摩天輪勻速旋轉(zhuǎn)，其半徑為R=60m，旋轉(zhuǎn)一周需要12min，最底部車廂離地面高h(yuǎn)1=0.5m，質(zhì)量m=40kg的小明乘坐的車廂處于摩天輪的最底部，以此刻開始計(jì)時(shí)．取地面為零勢(shì)能面，π≈3.0．求：
（1）摩天輪旋轉(zhuǎn)的周期；
（2）摩天輪旋轉(zhuǎn)的角速度；
（3）t=2min時(shí)，小明具有的機(jī)械能．

【答案】
（1）

摩天輪旋轉(zhuǎn)一周的時(shí)間即為其旋轉(zhuǎn)周期，則知摩天輪旋轉(zhuǎn)的周期 T=12min=720s

答：摩天輪旋轉(zhuǎn)的周期是720s；


（2）

摩天輪旋轉(zhuǎn)的角速度ω= = = rad/s≈ rad/s

答：摩天輪旋轉(zhuǎn)的角速度是 rad/s；


（3）

t=2min內(nèi)摩天輪轉(zhuǎn)過(guò)的角度 θ=ωt= ×120=

小朋的速度大小為 v=ωR= ×60= （m/s）

故t=2min時(shí)，小明具有的機(jī)械能為 E=mg[h1+R（1﹣cosθ）]+

聯(lián)立解得 E=（12200+ ）J≈12205J

答： t=2min時(shí)，小明具有的機(jī)械能是12205J．


【解析】（1）已知摩天輪勻速旋轉(zhuǎn)一周需要12min，即可求得旋轉(zhuǎn)的周期．（2）根據(jù)ω= 求角速度．（3）根據(jù)θ=ωt求出t=2min內(nèi)摩天輪轉(zhuǎn)過(guò)的角度，再求小明具有的機(jī)械能．
【考點(diǎn)精析】利用勻速圓周運(yùn)動(dòng)和機(jī)械能對(duì)題目進(jìn)行判斷即可得到答案，需要熟知?jiǎng)蛩賵A周運(yùn)動(dòng)線速度的大小恒定，角速度、周期和頻率都是恒定不變的，向心加速度和向心力的大小也都是恒定不變的，是速度大小不變而速度方向時(shí)刻在變的變速曲線運(yùn)動(dòng)；動(dòng)能和勢(shì)能（重力勢(shì)能、彈性勢(shì)能）統(tǒng)稱為機(jī)械能，E=E k +E p．

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖，MNP為豎直面內(nèi)一固定軌道，其圓弧段MN與水平段NP相切于N、P端固定一豎直擋板．M相對(duì)于N的高度為h ， NP長(zhǎng)度為s ． 一木塊自M端從靜止開始沿軌道下滑，與擋板發(fā)生一次完全彈性碰撞后停止在水平軌道上某處．若在MN段的摩擦可忽略不計(jì)，物塊與NP段軌道間的滑動(dòng)摩擦因數(shù)為μ ， 求物塊停止的地方與N點(diǎn)距離的可能值．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】閱讀下列材料，回答第（1）～（4）題．
2016年10月17日，載著景海鵬和陳冬的神舟十一號(hào)飛船在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心升入太空．經(jīng)2天獨(dú)立飛行后，神舟十一號(hào)與天宮二號(hào)完美對(duì)接形成組合體后，在393km高度繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)．其軌道高度比天宮一號(hào)高50km．組合體在空中駐留30天后，神舟十一號(hào)與天宮二號(hào)分離，返回艙在內(nèi)蒙古著陸．

（1）神舟十一號(hào)沿豎直方向加速升空過(guò)程中（　�。�
A.合力為零
B.加速度與速度方向相同
C.合力與速度方向相反
D.加速度與合力方向相反
（2）組合體在393km高度繞地球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，保持不變的物理量有（　　）
A.周期
B.線速度
C.萬(wàn)有引力
D.向心加速度
（3）在下列過(guò)程中，景海鵬處于失重狀態(tài)的是（　�。�
A.飛船加速離開地面
B.組合體繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)
C.返回時(shí)，返回艙在大氣層中勻速行駛
D.著陸前，返回艙減速靠近地面
（4）天宮二號(hào)、天宮一號(hào)在高空做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，則（　�。�
A.天宮二號(hào)的速率大于天宮一號(hào)
B.天官二號(hào)的周期大于天宮一號(hào)
C.天宮二號(hào)的加速度大于天宮一號(hào)
D.天宮二號(hào)的角速度大于天宮一號(hào)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】關(guān)于物體的慣性，下列說(shuō)法正確的是( )

A.物體的質(zhì)量越大，慣性越小

B.運(yùn)動(dòng)的物體具有慣性，靜止的物體沒(méi)有慣性

C.物體的速度越大，慣性越小

D.汽車前行時(shí)突然剎車，由于慣性，乘客會(huì)向前傾

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】下列關(guān)于各項(xiàng)體育運(yùn)動(dòng)的解釋正確的是（ ）

A.蹦床運(yùn)動(dòng)員在空中上升到最高點(diǎn)時(shí)處于超重狀態(tài)

B.舉重運(yùn)動(dòng)員把杠鈴舉過(guò)頭停在最高點(diǎn)時(shí)，杠鈴處于失重狀態(tài)

C.百米賽跑到終點(diǎn)時(shí)運(yùn)動(dòng)員不能立刻停下是由于慣性

D.跳遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)員助跑是為了增加自己的慣性，以便跳得更遠(yuǎn)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，在某市區(qū)內(nèi)，一輛小汽車在公路上以速度v1向東行駛，一位觀光游客由南向北從斑馬線上橫穿馬路．汽車司機(jī)發(fā)現(xiàn)游客途經(jīng)D處時(shí)經(jīng)過(guò)0.5s做出反應(yīng)緊急剎車，但仍將正步行至B處的游客撞傷，該汽車最終在C處停下．為了判斷汽車是否超速行駛以及游客橫穿馬路是否過(guò)快，警方派一警車以法定最高速度vm=16m/s行駛在同一馬路的同一地段，在肇事汽車的起始制動(dòng)點(diǎn)A緊急剎車，經(jīng)過(guò)16m后停下來(lái)．在事故現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量得XAB=26m、XBC=9m、XBD=2m．肇事汽車剎車性能良好（可認(rèn)為警車與肇事汽車剎車時(shí)加速度均相同）．問(wèn)：

（1）該肇事汽車的初速度v1是多大？

（2）游客橫穿馬路的速度是多大？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，某健身愛(ài)好者手拉著輕繩，在粗糙的水平地面上緩慢地移動(dòng)，保持繩索始終平行于地面。為了鍛煉自己的臂力和腿部力量，可以在O點(diǎn)懸掛不同的重物G，則（ ）

A. 若健身者緩慢向右移動(dòng)，繩OA拉力變小

B. 若健身者緩慢向左移動(dòng)，繩OB拉力變大

C. 若健身者緩慢向右移動(dòng)，繩OA、OB拉力的合力變大

D. 若健身者緩慢向左移動(dòng)，健身者與地面間的摩擦力變小

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】一個(gè)滑雪人質(zhì)量m=75kg，以v0=2m/s的初速度沿山坡勻加速滑下，山坡的傾角θ=30°，在t=5s的時(shí)間內(nèi)滑下的路程x=60m．求：
（1）滑雪人的加速度；
（2）求滑雪人受到的阻力（g取10m/s2）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】航母上飛機(jī)起飛的水平跑道長(zhǎng)度L=160m，一架質(zhì)量為m=2.0×104kg的飛機(jī)從跑道的始端開始，在大小恒為F=1.2×105N的動(dòng)力作用下，做勻加速直線運(yùn)動(dòng)到跑道末端，飛機(jī)在運(yùn)動(dòng)中受到的平均阻力大小為F1=2×104N，飛機(jī)可視為質(zhì)點(diǎn)，飛機(jī)起飛過(guò)程航空母艦靜止不動(dòng)．飛機(jī)的安全起飛速度為100m/s，求：
（1）飛機(jī)在水平跑道運(yùn)動(dòng)的加速度大小；
（2）飛機(jī)到達(dá)跑道末端時(shí)速度v大小：
（3）為保證安全，飛機(jī)沿跑道加速運(yùn)動(dòng)的距離s至少是多少．

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