题目内容

银川市中山公园环境宜人,里面还有很多供游客游玩的游乐项目,其中有一种叫“飞椅”,示意图如图所示,长为L的钢绳一端系着座椅,另一端固定在半径为r的水平转盘边缘,转盘可绕穿过其中心的竖直轴转动.当转盘以角速度ω匀速转动时,钢绳与转轴在同一竖直平面内,与竖直方向的夹角为θ,不计钢绳的重力,求:

转盘转动的角速度ω与夹角θ的关系.

解析试题分析:确定圆周运动所需要的向心力是解题的关键,向心力都是有物体受到的某一个力或几个力的合力来提供.设转盘转动角速度为时,钢绳与竖直方向的夹角为,由题设知,座椅到中心轴的距离:,对座椅进行受力分析,飞椅做的是圆周运动,所需的向心力由座椅所受的拉力和重力的合力提供,则由牛顿第二定律得:
联立两式解得:
考点:本题考查牛顿第二定律在圆周运动中的应用及对向心力的理解.

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