摘要：2．(圆周运动+受力分析+功能关系)某游乐场中有一种叫“空中飞椅 的游乐设施.其基本装置是将绳子上端固定在转盘的边缘上.绳子下端连接座椅.人坐在座椅上随转盘旋转而在空中飞旋.若将人和座椅看成是一个质点.则可简化为如图所示的物理模型.其中P为处于 水平面内的转盘.可绕竖直转轴 OO′转动.设绳长l=10m.质点的质量m=60kg.转盘静止时质点与转轴之间的距离d=4m.转盘逐渐加速转动.经过一段时间后质点与转盘一起做匀速圆周运动.此时绳与竖直方向的夹角θ=370.(不计空气阻力及绳重.绳子不可伸长.sin370=0.6.cos370=0.8.g=10m/s2)求: (1)质点与转盘一起做匀速圆周运动时转盘的角速度及绳子的拉力, (2)质点从静止到做匀速圆周运动的过程中.绳子对质点做的功. 解:(1)如图所示.对质点受力分析可得: ①2分 绳中的拉力T=mg/cosθ=750N②2分 根据几何关系可得: 代入数据得:rad/s③2分 (2)转盘从静止启动到转速稳定这一过程.绳子对质点做的功等于质点机械能的增加量:④3分 m.m/s 代入数据解得W=3450J⑤3分 专题四 功和能 考案

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