游乐园中的“空中飞椅”可简化成如图所示的模型图,它的基本装置是将绳子上端固定在转盘上的边缘上,绳子的下端连接座...

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游乐园中的“空中飞椅”可简化成如图所示的模型图,它的基本装置是将绳子上端固定在转盘上的边缘上,绳子的下端连接座椅,人坐在座椅上随转盘旋转而在空中飞旋.其中P为处于水平面内的转盘,可绕OO′轴转动,圆盘半径d=24m,绳长l=10m.假设座椅随圆盘做匀速圆周运动时,绳与竖直平面的夹角θ=37°,座椅和人的总质量为60kg,则(g取10m/s2)(  )

游乐园中的“空中飞椅”可简化成如图所示的模型图,它的基本装置是将绳子上端固定在转盘上的边缘上,绳子的下端连接座...

A.绳子的拉力大小为650 N

B.座椅做圆周运动的线速度大小为5 m/s

C.圆盘的角速度为 0.5 rad/s

D.座椅转一圈的时间约为1.3 s

【回答】

解:A、座椅受力如图所示,由平衡条件可得,在竖直方向上,

mg=Tcosθ,绳子拉力:T=游乐园中的“空中飞椅”可简化成如图所示的模型图,它的基本装置是将绳子上端固定在转盘上的边缘上,绳子的下端连接座... 第2张=游乐园中的“空中飞椅”可简化成如图所示的模型图,它的基本装置是将绳子上端固定在转盘上的边缘上,绳子的下端连接座... 第3张=750N,故A错误,

B、由牛顿第二定律得:mgtanθ=游乐园中的“空中飞椅”可简化成如图所示的模型图,它的基本装置是将绳子上端固定在转盘上的边缘上,绳子的下端连接座... 第4张

线速度为:v=游乐园中的“空中飞椅”可简化成如图所示的模型图,它的基本装置是将绳子上端固定在转盘上的边缘上,绳子的下端连接座... 第5张=游乐园中的“空中飞椅”可简化成如图所示的模型图,它的基本装置是将绳子上端固定在转盘上的边缘上,绳子的下端连接座... 第6张=15m/s,故B错误;

C、转盘的角速度与座椅的角速度相等,角速度ω=游乐园中的“空中飞椅”可简化成如图所示的模型图,它的基本装置是将绳子上端固定在转盘上的边缘上,绳子的下端连接座... 第7张=游乐园中的“空中飞椅”可简化成如图所示的模型图,它的基本装置是将绳子上端固定在转盘上的边缘上,绳子的下端连接座... 第8张=游乐园中的“空中飞椅”可简化成如图所示的模型图,它的基本装置是将绳子上端固定在转盘上的边缘上,绳子的下端连接座... 第9张=0.5rad/s,故C正确;

D、座椅转一圈的时间,即周期T=游乐园中的“空中飞椅”可简化成如图所示的模型图,它的基本装置是将绳子上端固定在转盘上的边缘上,绳子的下端连接座... 第10张=游乐园中的“空中飞椅”可简化成如图所示的模型图,它的基本装置是将绳子上端固定在转盘上的边缘上,绳子的下端连接座... 第11张=12.56s,故D错误;

故选:C.

游乐园中的“空中飞椅”可简化成如图所示的模型图,它的基本装置是将绳子上端固定在转盘上的边缘上,绳子的下端连接座... 第12张

知识点:生活中的圆周运动

题型:选择题

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