精英家教網(wǎng)有一種叫“飛椅”的游樂項目,示意圖如圖所示,長為L的鋼繩一端系著一質(zhì)量為m的座椅(可視為質(zhì)點),另一端固定在半徑為r的水平轉(zhuǎn)盤邊緣,轉(zhuǎn)盤可繞穿過其中心的豎直軸轉(zhuǎn)動.當轉(zhuǎn)盤勻速轉(zhuǎn)動時,鋼繩與轉(zhuǎn)軸在同一豎直平面內(nèi),與豎直方向的夾角為θ,不計鋼繩的重力,求:
(1)座椅所需向心力的大小;
(2)轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動的角速度大。
分析:對飛椅受力分析,求得椅子受到的合力的大小,即為向心力大小;再根據(jù)向心力的公式可以求得角速度ω與夾角θ的關系.
解答:解:設轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動角速度為ω時,夾角為θ,
座椅到中心軸的距離:R=r+Lsinθ      ①
對座椅分析有:F=mgtanθ=mRω2
聯(lián)立兩式  得ω=
gtanθ
r+Lsinθ

答:(1)座椅所需向心力的大小mgtanθ,(2)轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動的角速度大小
gtanθ
r+Lsinθ
點評:飛椅做的是圓周運動,確定圓周運動所需要的向心力是解題的關鍵,向心力都是有物體受到的某一個力或幾個力的合力來提供,在對物體受力分析時一定不能分析出物體受向心力這么一個單獨的力
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有一種叫“飛椅”的游樂項目,示意圖如圖所示,長為L的鋼繩一端系著質(zhì)量為m座椅,另一端固定在半徑為r的水平轉(zhuǎn)盤邊緣,轉(zhuǎn)盤可繞穿過其中心的豎直軸轉(zhuǎn)動.當轉(zhuǎn)盤以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動時,鋼繩與轉(zhuǎn)軸在同一豎直平面內(nèi),與豎直方向的夾角為θ,不計鋼繩的重力,求:
(1)座椅做勻速圓周運動的半徑R=
r+Lsinθ
r+Lsinθ

(2)轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動的角速度ω與夾角θ的關系
(3)當轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動的角速度ω增大時,θ將
增大
增大
.(填:增大、減小、不變)

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