圖甲為游樂園中“空中飛椅”的游戲設(shè)施,它的基本裝置是將繩子上端固定在轉(zhuǎn)盤的邊緣上,繩子的下端連接座椅,人坐在座椅上隨轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)而在空中飛旋.若將人和座椅看成一個質(zhì)點,則可簡化為如圖乙所示的物理模型,其中P為處于水平面內(nèi)的轉(zhuǎn)盤,可繞豎直轉(zhuǎn)軸OO'轉(zhuǎn)動,設(shè)繩長l=10m,質(zhì)點的質(zhì)量m=60kg,轉(zhuǎn)盤靜止時質(zhì)點與轉(zhuǎn)軸之間的距離d=4.0m,轉(zhuǎn)盤逐漸加速轉(zhuǎn)動,經(jīng)過一段時間后質(zhì)點與轉(zhuǎn)盤一起做勻速圓周運動,此時繩與豎直方向的夾角θ=37°(不計空氣阻力及繩重,且繩不可伸長,sin37°=0.6,cos37°=0.8)求質(zhì)點與轉(zhuǎn)盤一起做勻速圓周運動時,
(1)繩子拉力的大�。�
(2)轉(zhuǎn)盤角速度的大�。�
分析:(1)對人和座椅進(jìn)行受力分析,結(jié)合幾何關(guān)系即可求解;
(2)根據(jù)向心力公式即可求解角速度.
解答:解:(1)如圖所示,對人和座椅進(jìn)行受力分析:
Fcos37°-mg=0
F=
mg
cos37°
=750N

(2)根據(jù)牛頓第二定律有:
mgtan37°=mω2R
ω=
gtan37°
R
=
3
2
rad/s

答:(1)繩子拉力的大小為750N;
(2)轉(zhuǎn)盤角速度的大小為
3
2
rad/s
點評:本題主要考查了向心力公式的直接應(yīng)用,關(guān)鍵是能正確對質(zhì)點進(jìn)行受力分析.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

(2012北京市朝陽區(qū)模擬)圖甲為游樂園中“空中飛椅”的游戲設(shè)施,它的基本裝置是將繩子上端固定在轉(zhuǎn)盤的邊緣上,繩子的下端連接座椅,人坐在座椅上隨轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)而在空中飛旋。若將人和座椅看成一個質(zhì)點,則可簡化為如圖乙所示的物理模型,其中P為處于水平面內(nèi)的轉(zhuǎn)盤,可繞豎直轉(zhuǎn)軸OO'轉(zhuǎn)動,設(shè)繩長l=10m,質(zhì)點的質(zhì)量m=60kg,轉(zhuǎn)盤靜止時質(zhì)點與轉(zhuǎn)軸之間的距離d=4.0m,轉(zhuǎn)盤逐漸加速轉(zhuǎn)動,經(jīng)過一段時間后質(zhì)點與轉(zhuǎn)盤一起做勻速圓周運動,此時繩與豎直方向的夾角θ=37º(不計空氣阻力及繩重,且繩不可伸長,sin37º=0.6,cos37º=0.8)求質(zhì)點與轉(zhuǎn)盤一起做勻速圓周運動時,求:

(1)繩子拉力的大��;

(2)轉(zhuǎn)盤角速度的大小。

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科目:高中物理 來源: 題型:

圖甲為游樂園中“空中飛椅”的游戲設(shè)施,它的基本裝置是將繩子上端固定在轉(zhuǎn)盤的邊緣上,繩子的下端連接座椅,人坐在座椅上隨轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)而在空中飛旋。若將人和座椅看成一個質(zhì)點,則可簡化為如圖乙所示的物理模型,其中P為處于水平面內(nèi)的轉(zhuǎn)盤,可繞豎直轉(zhuǎn)軸OO'轉(zhuǎn)動,設(shè)繩長l=10m,質(zhì)點的質(zhì)量m=60kg,轉(zhuǎn)盤靜止時質(zhì)點與轉(zhuǎn)軸之間的距離d=4.0m,轉(zhuǎn)盤逐漸加速轉(zhuǎn)動,經(jīng)過一段時間后質(zhì)點與轉(zhuǎn)盤一起做勻速圓周運動,此時繩與豎直方向的夾角θ=37º(不計空氣阻力及繩重,且繩不可伸長,sin37º=0.6,cos37º=0.8)求質(zhì)點與轉(zhuǎn)盤一起做勻速圓周運動時,

求:(1)繩子拉力的大�。�

(2)轉(zhuǎn)盤角速度的大小。

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(2012北京市朝陽區(qū)模擬)圖甲為游樂園中“空中飛椅”的游戲設(shè)施,它的基本裝置是將繩子上端固定在轉(zhuǎn)盤的邊緣上,繩子的下端連接座椅,人坐在座椅上隨轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)而在空中飛旋。若將人和座椅看成一個質(zhì)點,則可簡化為如圖乙所示的物理模型,其中P為處于水平面內(nèi)的轉(zhuǎn)盤,可繞豎直轉(zhuǎn)軸OO'轉(zhuǎn)動,設(shè)繩長l=10m,質(zhì)點的質(zhì)量m=60kg,轉(zhuǎn)盤靜止時質(zhì)點與轉(zhuǎn)軸之間的距離d=4.0m,轉(zhuǎn)盤逐漸加速轉(zhuǎn)動,經(jīng)過一段時間后質(zhì)點與轉(zhuǎn)盤一起做勻速圓周運動,此時繩與豎直方向的夾角θ=37º(不計空氣阻力及繩重,且繩不可伸長,sin37º=0.6,cos37º=0.8)求質(zhì)點與轉(zhuǎn)盤一起做勻速圓周運動時,

求:(1)繩子拉力的大小;

(2)轉(zhuǎn)盤角速度的大小。

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圖甲為游樂園中“空中飛椅”的游戲設(shè)施,它的基本裝置是將繩子上端固定在轉(zhuǎn)盤的邊緣上,繩子的下端連接座椅,人坐在座椅上隨轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)而在空中飛旋。若將人和座椅看成一個質(zhì)點,則可簡化為如圖乙所示的物理模型,其中P為處于水平面內(nèi)的轉(zhuǎn)盤,可繞豎直轉(zhuǎn)軸OO'轉(zhuǎn)動,設(shè)繩長l=10m,質(zhì)點的質(zhì)量m=60kg,轉(zhuǎn)盤靜止時質(zhì)點與轉(zhuǎn)軸之間的距離d=4.0m,轉(zhuǎn)盤逐漸加速轉(zhuǎn)動,經(jīng)過一段時間后質(zhì)點與轉(zhuǎn)盤一起做勻速圓周運動,此時繩與豎直方向的夾角θ=37º(不計空氣阻力及繩重,且繩不可伸長,sin37º=0.6,cos37º=0.8)求質(zhì)點與轉(zhuǎn)盤一起做勻速圓周運動時,

(1)繩子拉力的大��;

(2)轉(zhuǎn)盤角速度的大小。

 甲

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