1.有一種叫“飛椅”的游樂項(xiàng)目,示意圖如圖所示.長為L的鋼繩一端系著座椅,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(dòng).某人坐在飛椅A上,且人和飛椅的總質(zhì)量為m,當(dāng)轉(zhuǎn)盤勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),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,當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間(不考慮人和座椅的大小,不計(jì)鋼繩的重力)求:
(1)鋼絲繩的拉力大;
(2)飛椅轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度大。

分析 (1)對飛椅受力分析,求得椅子受到的合力的大小,求解拉力大小;
(2)再根據(jù)向心力的公式可以求得角速度ω與夾角θ的關(guān)系.

解答 解:(1)當(dāng)轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),鋼繩對它的拉力T及其自身重力的合力提供向心力,則有:Tcosθ=mg
解得 T=$\frac{mg}{cosθ}$
(2)座椅到中心軸的距離:r=R+Lsinθ      
對座椅,由牛頓第二定律有:mgtanθ=mrω2
聯(lián)立兩式  得ω=$\sqrt{\frac{gtanθ}{R+Lsinθ}}$.
答:(1)鋼繩對座椅的拉力T為$\frac{mg}{cosθ}$;(2)轉(zhuǎn)盤勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的角速度ω為$\sqrt{\frac{gtanθ}{R+Lsinθ}}$.

點(diǎn)評 飛椅做的是圓周運(yùn)動(dòng),確定圓周運(yùn)動(dòng)所需要的向心力是解題的關(guān)鍵,向心力都是有物體受到的某一個(gè)力或幾個(gè)力的合力來提供,在對物體受力分析時(shí)一定不能分析出物體受向心力這么一個(gè)單獨(dú)的力.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

11.關(guān)于速度、加速度正確的說法是( 。
A.物體有加速度,速度就一定增加B.加速度增大,速度也一定增大
C.物體速度很大,加速度一定不為零D.物體加速度值減小,速度可能增大

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

12.小萌家樓道燈的控制電路中接入了光傳感器.在天黑時(shí),燈就亮;在天亮?xí)r,燈就熄滅.這樣天黑時(shí),不管是否有人經(jīng)過樓道,燈都是亮著的,白白浪費(fèi)了寶貴的電能.學(xué)了傳感器后,小萌同學(xué)就試著改進(jìn)樓道燈,以節(jié)約能源.她設(shè)想在樓道燈控制電路中接入另一個(gè)傳感器,在天黑時(shí),出現(xiàn)聲音燈才開啟,這樣便可節(jié)約大量電能.你認(rèn)為小萌應(yīng)接入的傳感器是( 。
A.溫度傳感器B.力傳感器C.聲傳感器D.以上說法都不對

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

9.如圖長L=1m的輕桿下端固定在O點(diǎn),上端連著小球A,小球A質(zhì)量m=2kg,A繞O在豎直面作圓運(yùn)動(dòng).A過最高點(diǎn)時(shí)速率若為1m/s,此時(shí)球?qū)U的作用力大小為18N,若小球A過最高點(diǎn)速度為4m/s時(shí),球?qū)U的作用力大小為12N.

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

16.如圖所示,質(zhì)量為m的木塊從半球形的碗口下滑到碗的最低點(diǎn)的過程中,如果由于摩擦力的作用使得木塊的速率不變,那么( 。
A.因?yàn)樗俾什蛔兯阅緣K的加速度為零
B.木塊下滑過程中所受的合外力越來越大
C.木塊下滑過程中,摩擦力一直在改變
D.木塊下滑過程中,加速度大小不變,方向始終指向O點(diǎn)

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

6.有一些問題你可能不會(huì)求解,但是你仍有可能對這些問題的解是否合理進(jìn)行分析和判斷.例如從解的物理量的單位;解隨某些已知量變化的趨勢;解在一定特殊條件下的結(jié)果等方面進(jìn)行分析,并與預(yù)期結(jié)果、實(shí)驗(yàn)結(jié)論等進(jìn)行比較,從而判斷解的合理性或正確性.舉例如下:如圖所示,質(zhì)量為M、傾角為θ的滑塊A放置在水平地面上.把質(zhì)量為m的滑塊B放在A的斜面上.忽略一切摩擦,有人求得B相對地面的加速度a=$\frac{M+m}{M+msin2θ}$gsinθ,式中g(shù)為重力加速度.對于上述解,某同學(xué)首先分析了等號(hào)右側(cè)量的單位,沒發(fā)現(xiàn)問題.他進(jìn)一步利用特殊條件對該解做了如下四項(xiàng)分析和判斷,所得結(jié)論都是“解可能是對的”.其中正確的是( 。
A.當(dāng)θ=0°時(shí),該解給出a=0,這符合常識(shí),說明該解可能是對的
B.當(dāng)θ=90°時(shí),該解給出a=g,這符合實(shí)驗(yàn)結(jié)論,說明該解可能是對的
C.當(dāng)M?m時(shí),該解給出a=gsinθ,這符合預(yù)期的結(jié)果,說明該解可能是對的
D.當(dāng)m?M時(shí),該解給出a=$\frac{g}{sinθ}$,這符合預(yù)期的結(jié)果,說明該解可能是對的

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

13.由a=$\frac{△v}{△t}$可知(  )
A.a與△v成正比
B.物體加速度大小由△v決定
C.a的方向與△v的方向相同
D.$\frac{△v}{△t}$為正值,則物體的速度一定越來越大

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

10.如圖所示,a、b、c、d是均勻媒質(zhì)中x軸上的四個(gè)質(zhì)點(diǎn).相鄰兩點(diǎn)的間距依次為2m、4m和6m,一列簡諧橫波以2m/s的波速沿x軸正向傳播,在t=0時(shí)刻到達(dá)質(zhì)點(diǎn)a處,質(zhì)點(diǎn)a由平衡位置開始豎直向下運(yùn)動(dòng),t=3s時(shí)a第一次到達(dá)最高點(diǎn).下列說法正確的是( 。
A.在t=6 s時(shí)刻波恰好傳到質(zhì)點(diǎn)d處
B.在t=5 s時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)c恰好到達(dá)最高點(diǎn)
C.當(dāng)質(zhì)點(diǎn)d向下運(yùn)動(dòng)時(shí),質(zhì)點(diǎn)b一定向上運(yùn)動(dòng)
D.在4 s<t<6 s的時(shí)間間隔內(nèi)質(zhì)點(diǎn)c向上運(yùn)動(dòng)

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

11.平拋運(yùn)動(dòng)可以分解為水平和豎直方向的兩個(gè)直線運(yùn)動(dòng),在同一坐標(biāo)系中作出這兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)的v-t圖線,如圖所示.若平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間大于2t1下列說法中正確的是( 。
A.圖線2表示豎直分運(yùn)動(dòng)的v-t圖線
B.t1時(shí)刻的速度方向與初速度方向夾角為30°
C.t1時(shí)間內(nèi)的豎直位移與水平位移之比為1:1
D.2t1時(shí)刻的速度方向與初速度方向夾角為60°

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同步練習(xí)冊答案