山东电视台“快乐向前冲节目的场地设施如图所示.AB为水平直轨道.上面安装有电动悬挂器.可以载人运动.水面上漂浮着一个半径为R.角速度为ω.铺有海绵垫的转盘.转盘的轴心离平台的水平距离为L.平台边缘与转盘平面的高度差为H．选手抓住悬挂器可以在电动机的带动下.从A点下方的平台边缘处沿水平方向做初速度为零.加速度为a的匀加速直线运动．选手必须作好� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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山东电视台“快乐向前冲”节目的场地设施如图所示，AB为水平直轨道，上面安装有电动悬挂器，可以载人运动，水面上漂浮着一个半径为R、角速度为ω、铺有海绵垫的转盘，转盘的轴心离平台的水平距离为L，平台边缘与转盘平面的高度差为H．选手抓住悬挂器可以在电动机的带动下，从A点下方的平台边缘处沿水平方向做初速度为零、加速度为a的匀加速直线运动．选手必须作好判断，在合适的位置释放，才能顺利落在转盘上．设选手的质量为m（不计身高），他与转盘间的最大静摩擦力为f_m，重力加速度为g．
（1）假设选手落到转盘上相对转盘速度立即变为零，为保证他落在任何位置都不会被甩下转盘，转盘的角速度ω应限制在什么范围？
（2）若已知H=5m，L=8m，a=2m/s²，g=10m/s²，且选手从某处C点释放能恰好落到转盘的圆心上，则他从平台出发至落到转盘上所用时间？

（1）设人落在距圆心R处不至被甩下，最大静摩擦力提供向心力，则有：
μmg≥mω²?R
即转盘转动的角速度满足：ω≤

μg

．
（2）沿水平加速段位移为x₁，时间为t₁；平抛运动的水平位移为x₂，时间为t₂．
则加速时有：
x₁=

at²
v=at₁
平抛运动阶段：
x₂=vt₂
H=

gt²
全程水平方向：
x₁+x₂=L
代入数据，联立各式解得：
t₁=2s
平抛运动的时间：
t₂=

2×5

=1s
故从平台出发至落到转盘上所用总时间为：
t=t₁+t₂=2+1=3s
答：（1）转盘的角速度ω不应大于

μg

．
（2）选手从平台出发至落到转盘上所用时间为3s．

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科目：高中物理 来源：不详 题型：问答题

用如图所示的实验装置来探究小球作圆周运动所需向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系，转动手柄使长槽和短槽分别随变速轮塔匀速转动，槽内的球就做匀速圆周运动．横臂的档板对球的压力提供了向心力，球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力筒下降，从而露出标尺，标尺上的红白相间的等分格显示出两个小球所受向心力的比值．某次实验图片如图，请回答相关问题：
①在研究向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系时我们主要用到了物理学中的______；
A．累积法 B．等效替代法 C．控制变量法 D．演绎法
②图中是在研究向心力的大小F与______的关系；
A．质量mB．角速度ωC．半径r
③若图中标尺上红白相间的等分格显示出两个小球所受向心力的比值为1：9，运用圆周运动知识可以判断与皮带连接的变速轮塔对应的半径之比为______．
A.3：1B.4：1C.9：1D.2：1．