銀川市中山公園環(huán)境宜人,里面還有很多供游客游玩的游樂項目,其中有一種叫“飛椅”,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的水平轉盤邊緣,轉盤可繞穿過其中心的豎直軸轉動.當轉盤以角速度ω勻速轉動時,鋼繩與轉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:

轉盤轉動的角速度ω與夾角θ的關系.

解析試題分析: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.設轉盤轉動角速度為時,鋼繩與豎直方向的夾角為,由題設知,座椅到中心軸的距離:,對座椅進行受力分析,飛椅做的是圓周運動,所需的向心力由座椅所受的拉力和重力的合力提供,則由牛頓第二定律得:
聯(lián)立兩式解得:
考點:本題考查牛頓第二定律在圓周運動中的應用及對向心力的理解.

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源: 題型:計算題

如圖所示,小球(可視為質點)帶電量為q=1×10-2C,質量為m=2×10-2kg,放在一個傾角為θ=37o的足夠長絕緣斜面上。斜面bc部分光滑,其它部分粗糙,且小球與斜面間的動摩擦因數(shù)μ=0.5,bc段有一平行斜面向上的有界勻強電場,F(xiàn)讓小球從a點由靜止釋放,經(jīng)過t=0.3s,到達c點。已知ab的長度為L=4cm,bc的長度為,sin37o=0.6,cos37o=0.8,g=10m/s2。求:

(1)勻強電場場強E的大;
(2)小球第一次沿斜面向上運動的最高點到b點的距離。

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(10分)如圖所示,半徑R=0.9m的四分之一圓弧形光滑軌道豎直放置,圓弧最低點B與長為L=1m的水平面相切于B點,BC離地面高h=0.45m,C點與一傾角為的光滑斜面連接,質量m=1.0kg的小滑塊從圓弧頂點D由靜止釋放,已知滑塊與水平面間的動摩擦因數(shù),取g=10m/s2

求:(1)小滑塊剛到達圓弧的B點時對圓弧的壓力:
(2)小滑塊到達C點時速度的大小:
(3)小滑塊從C點運動到地面所需的時間.

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(10分)設雨點下落過程受到的空氣阻力與雨點的橫截面積S成正比,與雨點下落的速度v的平方成正比,即(其中k為比例系數(shù)).雨點接近地面時近似看做勻速直線運動,重力加速度為g.若把雨點看做球形,其半徑為r,球的體積為,設雨點的密度為,求:
(1)每個雨點最終的運動速度(用、r、g、k表示);
(2)雨點的速度達到時,雨點的加速度a為多大?

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(10分)如圖所示,在水平方向的勻強電場中有一表面光滑、與水平面成角的絕緣直桿,其下端(端)距地面高度。有一質量的帶電小環(huán)套在直桿上,正以某一速度,沿桿勻速下滑,小環(huán)離桿后正好通過端的正下方點處。(,

求:(1)小環(huán)離開直桿后運動的加速度大小和方向。
(2)小環(huán)從C運動到P過程中的動能增量。

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(12分)一個平板小車置于光滑水平面上,其右端恰好和一個1/4光滑圓弧軌道AB的底端等高對接,如圖所示。已知小車質量M=2kg,小車足夠長,圓弧軌道半徑R=0.8m。現(xiàn)將一質量m=0.5kg的小滑塊,由軌道頂端A點無初速釋放,滑塊滑到B端后沖上小車。滑塊與小車上表面間的動摩擦因數(shù)μ=0.2,g取10m/s2。求:

(1)滑塊到達B端時,速度為多少?對軌道的壓力多大?
(2)經(jīng)多長的時間物塊與小車相對靜止?
(3)小車運動2s時,小車右端距軌道B端的距離。

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(8分)如圖所示,平行板間電壓為U,板間距離為d,板長為L1,一帶電粒子質量為m,電荷量為q,以初速度v0垂直于場強方向射入電場中,離開電場后沿直線打在熒光屏上,熒光屏到平行板右端的距離為L2,不計粒子重力.求:

(1)粒子在電場中運動的時間t1;
(2)板間場強E和粒子在電場中運動的加速度a;
(3)粒子在電場中偏轉分位移y;
(4)粒子離開電場后經(jīng)多長時間t2打到熒光屏上?

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

如圖所示,遙控賽車比賽中一個規(guī)定項目是“飛躍壕溝”,比賽要求:賽車從起點出發(fā),沿水平直軌道運動,在B點飛出后越過“壕溝”,落在平臺EF段。已知賽車的額定功率=10.0W,賽車的質量m=1.0kg,在水平直軌道上受到的阻力f=2.0N,AB段長L=10.0m,BE的高度差h=1.25m,BE的水平距離x=1.5m。若賽車車長不計,忽略空氣阻力,g取10m/s2

(1)若賽車在水平直軌道上能達到最大速度,求最大速度vm的大。
(2)要越過壕溝,求賽車在B點最小速度v的大;
(3)若在比賽中賽車通過A點時速度vA=1m/s,且賽車達到額定功率。要使賽車完成比賽,求賽車在AB段通電的最短時間t.

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(15分)如圖所示傾角為37°的粗糙斜面AB底端與半徑R=0.4m的光滑半圓軌道BC平滑相連,O為軌道圓心,BC為圓軌道直徑且處于豎直方向,A、C兩點等高.質量m=1kg的滑塊從A點由靜止開始下滑,恰能滑到與O等高的D點,g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。

⑴求滑塊與斜面間的動摩擦因數(shù)μ;
⑵若使滑塊能到達C點,求滑塊從A點沿斜面滑下時的初速度v0的最小值;
⑶若滑塊離開C處的速度大小為4m/s,求滑塊從C點飛出至落到斜面上的時間t。

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