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如图所示,图甲为游乐场的悬空旋转椅,我们把这种情况抽象为图乙的模型:一质量m = 40kg的小球通过长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θ角。求:

(1) 要使θ =37°,试求该装置必须以多大角速度转动才行?
(2)此时绳的张力是多大?(g = 10m/s2,sin37°= 0.6,cos37°= 0.8)
(1)(2)500N

试题分析:⑴ 由题意可知,绳的拉力和小球的重力的合力提供小球做匀速圆周运动的向心力。
  
解得    
⑵ 对球受力分析得  ,将数据代入数据得F=500N  
点评:本题结合实际情况即游乐场常见的娱乐设施,与圆周运动问题结合在一起,通过受力分析建立求解等式。
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

一个内壁光滑的圆锥形筒的轴线垂直水平面,圆锥筒固定,有质量相同的小球A和B沿着筒的内壁在水平面内做匀速圆周运动,如图所示,A的运动半径较大,则
A.A球的角速度必大于B球的角速度
B.A球的线速度必小于B球的线速度
C.A球的运动周期必大于B球的运动周期
D.A球对筒壁的压力必大于B球对筒壁的压力

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

一物体在沿切线方向的力F的作用下匀速通过半径为R的光滑圆弧面,关于物体的受力情况,下列说法正确的是 (  )
A.物体对圆弧面的压力大小不变,总是等于物体的重力
B.物体对圆弧面的压力大小不断发生变化,但总是小于物体所受重力
C.物体受到的力F的大小不发生变化
D.物体受到的力F的大小逐渐变小

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

关于质点做匀速圆周运动的下列说法中正确的是:(       )
A.由a= v²/r知a 与r成反比;
B.由a= ω²r知 a与r 成正比;
C.由ω="v/r" 知ω与r成反比;
D.由ω=2πn知角速度ω与转速n成正比。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,AB两物块置于绕竖直轴匀速转动的水平圆盘上,两物块始终相对圆盘静止.已知两物块的质量mA< mB,运动半径rA>rB,则下列关系一定正确的是(  )
A.角速度ωAB B.线速度vA<vB
C.向心加速度aA>aBD.向心力FA>FB

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图(a)所示,A、B为钉在光滑水平面上的两根铁钉,小球C用细绳拴在铁钉B上(细绳能承受足够大的拉力),A、B、C在同一直线上。t=0时,给小球一个垂直于绳的速度,使小球绕着两根铁钉在水平面上做圆周运动。在0≤t≤10s时间内,细绳的拉力随时间变化的规律如图(b)所示,则下列说法中正确的有 (     )

A.两钉子间的距离为绳长的1/6
B.t=10.5s时细绳拉力的大小为6N
C.t=14s时细绳拉力的大小为10N
D.细绳第三次碰钉子到第四次碰钉子的时间间隔为3s

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

在直径1.6m的圆柱体一端截出一圆锥,如下图所示,在看到剖面上,三角形的三边之比为3:4:5, 圆柱体可绕其中心对称轴匀速旋转。将一小木块放置在斜面的中点,它与斜面间动摩擦力因素为0.25,若小木块保持在此位置不动,则圆柱体旋转的角速度应为多大.(g取10m/s2

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科目:高中物理 来源:不详 题型:填空题

如图所示,半径足够大的圆盘M水平放置,绕过其圆心的竖直轴OO′匀速转动,规定经过O点且水平向右为x轴正方向。在圆心O点正上方距盘面高为h=0.8m处有一个可间断滴水的容器,容器沿水平轨道与x轴平行的方向做匀速直线运动。每当一滴水刚好落到盘面上时容器正好滴下一滴水,且空中还有一滴水。则每一滴水离开容器后经__________s滴落到盘面上,要使每一滴水在盘面上的落点都位于同一直线,圆盘转动的角速度ω应为__________rad/s。(g取10m/s2)

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,小球由细线AB、AC拉住静止,AB保持水平,AC与竖直方向成α角,此时AC对球的拉力为T1。现将AB线烧断,小球开始摆动,当小球返回原处时,AC对小球拉力为T2,则T1与T2之比为

A.1∶1                B.1∶cos2α   
C.cos2α∶1           D.sin2α∶cos2α

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