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“旋转秋千”是游乐园里常见的游乐项目,其基本装置是将绳子上端固定在转盘的边上,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。若将人和座椅看质点,“旋转秋千”可简化为如图所示的模型。其中,处于水平面内的圆形转盘,半径为r,可绕穿过其中心的竖直轴转动。让转盘由静止开始逐渐加速转动,经过一段时间后质点与转盘一起以角速度做匀速圆周运动,此时绳子与竖直方向的夹角为。已知绳长为L且不可伸长,质点的质量为m,不计空气阻力及绳重。则下列说法中正确的是( )

A.质点的重力越大,绳子与竖直方向的夹角越小

B.质点做匀速圆周运动的向心力是其所受悬线的拉力

C. 转盘转动的角速度与夹角的关系为=

D.质点从静止到做匀速圆周运动的过程中,绳子对质点做的功为

 

【答案】

C

【解析】

试题分析:稳定后,质点绕轴做匀速圆周运动,自身重力和悬线拉力的合力即悬线拉力在水平方向的分力提供向心力,选项B错。角速度一定,根据几何关系可得圆周运动半径,重力和绳子拉力的合力即,方程两边约去质量,即与重力无关选项A错。求得角速度选项C对。质点从静止到做匀速圆周运动的过程中,有重力和绳子拉力做功,根据动能定理有,整理得,选项D错。

考点:圆周运动  动能定理

 

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

“旋转秋千”是游乐园里常见的游乐项目,其基本装置是将绳子上端固定在转盘的边上,精英家教网绳子下端连接座椅,人坐在座椅上随转盘旋转而在空中飞旋.若将人和座椅看质点,“旋转秋千”可简化为如图所示的模型.其中,处于水平面内的圆形转盘,半径为r,可绕穿过其中心的竖直轴转动.让转盘由静止开始逐渐加速转动,经过一段时间后质点与转盘一起以角速度ω做匀速圆周运动,此时绳子与竖直方向的夹角为θ.已知绳长为L且不可伸长,质点的质量为m,不计空气阻力及绳重.则下列说法中正确的是(  )
A、质点的重力越大,绳子与竖直方向的夹角θ越小
B、质点做匀速圆周运动的向心力是其所受悬线的拉力
C、转盘转动的角速度ω与夹角θ的关系为ω=
gtanθ
r+Lsinθ
D、质点从静止到做匀速圆周运动的过程中,绳子对质点做的功为
1
2
mg(r+Lsinθ)tanθ

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科目:高中物理 来源: 题型:

旋转秋千是游乐园里常见的游乐项目,它有数十个座椅通过缆绳固定在旋转圆盘上,每一座椅可坐一人。启动时,座椅在旋转圆盘的带动下围绕竖直的中心轴旋转飘游,如图甲所示,我们把这种情况抽象为图乙的模型:一质量m=40kg的球通过长L=12.5m的轻绳悬于竖直面内的直角杆上,水平杆长L′=7.5m。整个装置绕竖直杆转动,绳子与竖直方向成角。当θ =37°时,(g = 9.8m/s2,sin37°= 0.6,cos37°= 0.8)求:

(1)绳子的拉力大小;

(2)该装置转动的角速度。

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科目:高中物理 来源: 题型:

(10分)旋转秋千是游乐园里常见的游乐项目,它有数十个座椅通过缆绳固定在旋转圆盘上,每一座椅可坐一人。启动时,座椅在旋转圆盘的带动下围绕竖直的中心轴旋转飘游,如图甲所示,我们把这种情况抽象为图乙的模型:一质量m=40kg的球通过长L=12.5m的轻绳悬于竖直面内的直角杆上,水平杆长L′=7.5m。整个装置绕竖直杆转动,绳子与竖直方向成角。当θ =37°时,(g = 9.8m/s2,sin37°= 0.6,cos37°= 0.8)求:

(1)绳子的拉力大小;

(2)该装置转动的角速度。

 

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科目:高中物理 来源:2010年江苏省江都中学高一第二学期期末考试物理试题 题型:计算题

(10分)旋转秋千是游乐园里常见的游乐项目,它有数十个座椅通过缆绳固定在旋转圆盘上,每一座椅可坐一人。启动时,座椅在旋转圆盘的带动下围绕竖直的中心轴旋转飘游,如图甲所示,我们把这种情况抽象为图乙的模型:一质量m=40kg的球通过长L=12.5m的轻绳悬于竖直面内的直角杆上,水平杆长L′=7.5m。整个装置绕竖直杆转动,绳子与竖直方向成角。当θ =37°时,(g = 9.8m/s2,sin37°= 0.6,cos37°= 0.8)求:
(1)绳子的拉力大小;
(2)该装置转动的角速度。

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