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        1. 精英家教網(wǎng)游樂園中的“空中飛椅”可簡(jiǎn)化成如圖所示的模型圖,它的基本裝置是將繩子上端固定在轉(zhuǎn)盤上的邊緣上,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.其中P為處于水平面內(nèi)的轉(zhuǎn)盤,可繞OO'軸轉(zhuǎn)動(dòng),圓盤半徑d=24m,繩長(zhǎng)l=10m.假設(shè)座椅隨圓盤做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí),繩與豎直平面的夾角θ=37°,座椅和人的總質(zhì)量為60kg,則(g取10m/s2)(  )
          A、繩子的拉力大小為650 NB、座椅做圓周運(yùn)動(dòng)的線速度大小為5 m/sC、圓盤的角速度為 0.5 rad/sD、座椅轉(zhuǎn)一圈的時(shí)間約為1.3 s
          分析:對(duì)座椅進(jìn)行受力分析,求出繩子的拉力;由牛頓第二定律求出座椅的線速度,然后求出角速度與周期.
          解答:精英家教網(wǎng)解:A、座椅受力如圖所示,由平衡條件可得,在豎直方向上,
          mg=Tcosθ,繩子拉力:T=
          mg
          cos37°
          =
          60×10
          0.8
          =750N,故A錯(cuò)誤,
          B、由牛頓第二定律得:mgtanθ=
          mv2
          d+lsinθ
          ,
          線速度為:v=
          g(d+lsin37°)tan37°
          =
          10×(24+10×0.6)×0.75
          =15m/s,故B錯(cuò)誤;
          C、轉(zhuǎn)盤的角速度與座椅的角速度相等,角速度ω=
          v
          r
          =
          v
          d+lsinθ
          =
          15
          24+10×0.6
          =0.5rad/s,故C正確;
          D、座椅轉(zhuǎn)一圈的時(shí)間,即周期T=
          ω
          =
          2×3.14
          0.5
          =12.56s,故D錯(cuò)誤;
          故選:C.
          點(diǎn)評(píng):本題考查了求繩子拉力、圓周運(yùn)動(dòng)的線速度、角速度、周期等問題,對(duì)座椅正確受力分析,應(yīng)用牛頓第二定律、向心力公式即可正確解題.
          練習(xí)冊(cè)系列答案
          相關(guān)習(xí)題

          科目:高中物理 來源:2014屆北京市東城區(qū)普通校高三上期中聯(lián)考物理試卷(解析版) 題型:選擇題

          游樂園中的“空中飛椅”可簡(jiǎn)化成如圖所示的模型圖,它的基本裝置是將繩子上端固定在轉(zhuǎn)盤上的邊緣上,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。其中P為處于水平面內(nèi)的轉(zhuǎn)盤,可繞OO'軸轉(zhuǎn)動(dòng),圓盤半徑d = 24 m,繩長(zhǎng)l = 10 m。假設(shè)座椅隨圓盤做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí),繩與豎直平面的夾角θ = 37°,座椅和人的總質(zhì)量為60 kg,則(g取10m/s2)(    )

          A.繩子的拉力大小為650 N

          B.座椅做圓周運(yùn)動(dòng)的線速度大小為5 m/s

          C.圓盤的角速度為 0.5 rad/s

          D.座椅轉(zhuǎn)一圈的時(shí)間約為1.3 s

           

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          科目:高中物理 來源: 題型:單選題

          游樂園中的“空中飛椅”可簡(jiǎn)化成如圖所示的模型圖,它的基本裝置是將繩子上端固定在轉(zhuǎn)盤上的邊緣上,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。其中P為處于水平面內(nèi)的轉(zhuǎn)盤,可繞OO'軸轉(zhuǎn)動(dòng),圓盤半徑d =24 m,繩長(zhǎng)l =10m。假設(shè)座椅隨圓盤做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí),繩與豎直平面的夾角θ = 37°,座椅和人的總質(zhì)量為60 kg,則(g取10m/s2


          1. A.
            繩子的拉力大小為650 N
          2. B.
            座椅做圓周運(yùn)動(dòng)的線速度大小為5 m/s
          3. C.
            圓盤的角速度為 0.5 rad/s
          4. D.
            座椅轉(zhuǎn)一圈的時(shí)間約為1.3 s

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          科目:高中物理 來源: 題型:

          游樂園中的“空中飛椅”可簡(jiǎn)化成如圖所示的模型圖,它的基本裝置是將繩子上端固定在轉(zhuǎn)盤上的邊緣上,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。其中P為處于水平面內(nèi)的轉(zhuǎn)盤,可繞OO'軸轉(zhuǎn)動(dòng),圓盤半徑d = 24 m,繩長(zhǎng)l = 10 m。假設(shè)座椅隨圓盤做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí),繩與豎直平面的夾角θ = 37°,座椅和人的總質(zhì)量為60 kg,則(g取10m/s2

          A. 繩子的拉力大小為650 N

          B. 座椅做圓周運(yùn)動(dòng)的線速度大小為5 m/s

          C. 圓盤的角速度為 0.5 rad/s

          D. 座椅轉(zhuǎn)一圈的時(shí)間約為1.3 s

           


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          科目:高中物理 來源: 題型:

          游樂園中的“空中飛椅”可簡(jiǎn)化成如圖所示的模型圖,它的基本裝置是將繩子上端固定在轉(zhuǎn)盤上的邊緣上,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。其中P為處于水平面內(nèi)的轉(zhuǎn)盤,可繞OO'軸轉(zhuǎn)動(dòng),圓盤半徑d = 24 m,繩長(zhǎng)l = 10 m。假設(shè)座椅隨圓盤做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí),繩與豎直平面的夾角θ = 37°,座椅和人的總質(zhì)量為60 kg,則(g取10m/s2)

          A. 繩子的拉力大小為650 N

          B. 座椅做圓周運(yùn)動(dòng)的線速度大小為5 m/s

          C. 圓盤的角速度為 0.5 rad/s

          D. 座椅轉(zhuǎn)一圈的時(shí)間約為1.3 s

           


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