Question

(圓周運(yùn)動(dòng)＋受力分析＋功能關(guān)系)某游樂場(chǎng)中有一種叫“空中飛椅”的游樂設(shè)施，其基本裝置是將繩子上端固定在轉(zhuǎn)盤的邊緣上，繩子下端連接座椅，人坐在座椅上隨轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)而在空中飛旋．若將人和座椅看成是一個(gè)質(zhì)點(diǎn)，則可簡(jiǎn)化為如圖所示的物理模型．其中P為處于水平面內(nèi)的轉(zhuǎn)盤，可繞豎直轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，設(shè)繩長l＝10 m，質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量m＝60 kg，轉(zhuǎn)盤靜止時(shí)質(zhì)點(diǎn)與轉(zhuǎn)軸之間的距離d＝4 m．轉(zhuǎn)盤逐漸加速轉(zhuǎn)動(dòng)，經(jīng)過一段時(shí)間后質(zhì)點(diǎn)與轉(zhuǎn)盤一起做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，此時(shí)繩與豎直方向的夾角＝37°．(不計(jì)空氣阻力及繩重，繩子不可伸長，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g＝10 m/s²)求：

(1)質(zhì)點(diǎn)與轉(zhuǎn)盤一起做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)轉(zhuǎn)盤的角速度及繩子的拉力；

(2)質(zhì)點(diǎn)從靜止到做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的過程中，繩子對(duì)質(zhì)點(diǎn)做的功．

Answer 1

答案：
解析：

解：(1)如圖所示，對(duì)質(zhì)點(diǎn)受力分析可得： 　　　①　2分 　　繩中的拉力T＝mg/cos＝750 N�、凇�2分 　　根據(jù)幾何關(guān)系可得： 　　代入數(shù)據(jù)得：rad/s�、邸�2分 　　(2)轉(zhuǎn)盤從靜止啟動(dòng)到轉(zhuǎn)速穩(wěn)定這一過程，繩子對(duì)質(zhì)點(diǎn)做的功等于質(zhì)點(diǎn)機(jī)械能的增加量：�、堋�3分 　　m，m/s 　　代入數(shù)據(jù)解得W＝3450 J　⑤　3分