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(10分)旋轉秋千是游樂園里常見的游樂項目,它有數十個座椅通過纜繩固定在旋轉圓盤上,每一座椅可坐一人。啟動時,座椅在旋轉圓盤的帶動下圍繞豎直的中心軸旋轉飄游,如圖甲所示,我們把這種情況抽象為圖乙的模型:一質量m=40kg的球通過長L=12.5m的輕繩懸于豎直面內的直角桿上,水平桿長L′=7.5m。整個裝置繞豎直桿轉動,繩子與豎直方向成角。當θ =37°時,(g = 9.8m/s2,sin37°= 0.6,cos37°= 0.8)求:

(1)繩子的拉力大小;

(2)該裝置轉動的角速度。

 

【答案】

(1)

(2)

【解析】(1)對球受力分析如圖所示,則:……………………3分

代入數據得…………………………………………2分

(2)小球做圓周運動的向心力由繩拉力和重力的合力提供

………………………………2分

 ………………………………………2分

代入數據得……………………………………1分

 

 

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源: 題型:

“旋轉秋千”是游樂園里常見的游樂項目,其基本裝置是將繩子上端固定在轉盤的邊上,精英家教網繩子下端連接座椅,人坐在座椅上隨轉盤旋轉而在空中飛旋.若將人和座椅看質點,“旋轉秋千”可簡化為如圖所示的模型.其中,處于水平面內的圓形轉盤,半徑為r,可繞穿過其中心的豎直軸轉動.讓轉盤由靜止開始逐漸加速轉動,經過一段時間后質點與轉盤一起以角速度ω做勻速圓周運動,此時繩子與豎直方向的夾角為θ.已知繩長為L且不可伸長,質點的質量為m,不計空氣阻力及繩重.則下列說法中正確的是(  )
A、質點的重力越大,繩子與豎直方向的夾角θ越小
B、質點做勻速圓周運動的向心力是其所受懸線的拉力
C、轉盤轉動的角速度ω與夾角θ的關系為ω=
gtanθ
r+Lsinθ
D、質點從靜止到做勻速圓周運動的過程中,繩子對質點做的功為
1
2
mg(r+Lsinθ)tanθ

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科目:高中物理 來源: 題型:

旋轉秋千是游樂園里常見的游樂項目,它有數十個座椅通過纜繩固定在旋轉圓盤上,每一座椅可坐一人。啟動時,座椅在旋轉圓盤的帶動下圍繞豎直的中心軸旋轉飄游,如圖甲所示,我們把這種情況抽象為圖乙的模型:一質量m=40kg的球通過長L=12.5m的輕繩懸于豎直面內的直角桿上,水平桿長L′=7.5m。整個裝置繞豎直桿轉動,繩子與豎直方向成角。當θ =37°時,(g = 9.8m/s2,sin37°= 0.6,cos37°= 0.8)求:

(1)繩子的拉力大小;

(2)該裝置轉動的角速度。

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科目:高中物理 來源: 題型:

(10分)旋轉秋千是游樂園里常見的游樂項目,它有數十個座椅通過纜繩固定在旋轉圓盤上,每一座椅可坐一人。啟動時,座椅在旋轉圓盤的帶動下圍繞豎直的中心軸旋轉飄游,如圖甲所示,我們把這種情況抽象為圖乙的模型:一質量m=40kg的球通過長L=12.5m的輕繩懸于豎直面內的直角桿上,水平桿長L′=7.5m。整個裝置繞豎直桿轉動,繩子與豎直方向成角。當θ =37°時,(g = 9.8m/s2,sin37°= 0.6,cos37°= 0.8)求:

(1)繩子的拉力大小;

(2)該裝置轉動的角速度。

 

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科目:高中物理 來源:2013-2014學年北京市名校聯盟高三物理試卷(解析版) 題型:選擇題

“旋轉秋千”是游樂園里常見的游樂項目,其基本裝置是將繩子上端固定在轉盤的邊上,繩子下端連接座椅,人坐在座椅上隨轉盤旋轉而在空中飛旋。若將人和座椅看質點,“旋轉秋千”可簡化為如圖所示的模型。其中,處于水平面內的圓形轉盤,半徑為r,可繞穿過其中心的豎直軸轉動。讓轉盤由靜止開始逐漸加速轉動,經過一段時間后質點與轉盤一起以角速度做勻速圓周運動,此時繩子與豎直方向的夾角為。已知繩長為L且不可伸長,質點的質量為m,不計空氣阻力及繩重。則下列說法中正確的是( )

A.質點的重力越大,繩子與豎直方向的夾角越小

B.質點做勻速圓周運動的向心力是其所受懸線的拉力

C. 轉盤轉動的角速度與夾角的關系為=

D.質點從靜止到做勻速圓周運動的過程中,繩子對質點做的功為

 

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