某游乐场中有一种叫“空中飞椅”的游乐设施,其基本装置是将绳子上端固定在转盘的边缘上,绳子下端连接座椅,人坐在座椅上随转盘

某游乐场中有一种叫“空中飞椅”的游乐设施,其基本装置是将绳子上端固定在转盘的边缘上,绳子下端连接座椅,人坐在座椅上随转盘旋转而在空中飞旋。若将人和座椅看成是一个质点,则可简化为如图所示的物理模型。其中P为处于水平面内的转盘,可绕竖直转轴 OO′转动,设绳长l=10m,质点的质量m=60kg,转盘静止时质点与转轴之间的距离d=4m。转盘逐渐加速转动,经过一段时间后质点与转盘一起做匀速圆周运动,此时绳与竖直方向的夹角θ=37 0 。(不计空气阻力及绳重,绳子不可伸长,sin37 0 =0.6,cos37 0 =0.8,g=10m/s 2 )求:

(1)质点与转盘一起做匀速圆周运动时转盘的角速度及绳子的拉力;
(2)质点从静止到做匀速圆周运动的过程中,绳子对质点做的功。
thesunyc 1年前 已收到1个回答 举报

1980狼 幼苗

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解题思路:

(1)如图所示,对质点受力分析可得:

_{}

绳中的拉力T=mg/cosθ=750N,根据几何关系可得:_{}

代入数据得:_{}

(2)转盘从静止启动到转速稳定这一过程,绳子对质点做的功等于质点机械能的增加量:

_{}

_{} m

_{} m/s

代入数据解得W=3450J

(1)    750N    (2) 3450J



<>

1年前

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