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有一种叫做“魔盘”的娱乐设施,如图所示.当“魔盘”转动得很慢时,盘上的人都可以随“魔盘”一起转动而不至于被甩开,当“魔盘”的转速增大时,盘上的人逐渐向边缘滑去,离转动中心

网友投稿  2022-09-22 00:00:00  互联网

◎ 题目

有一种叫做“魔盘”的娱乐设施,如图所示.当“魔盘”转动得很慢时,盘上的人都可以随“魔盘”一起转动而不至于被甩开,当“魔盘”的转速增大时,盘上的人逐渐向边缘滑去,离转动中心越远的人,这种滑动的趋势就越厉害,设“魔盘”转速为6 r/min ,一个质量为30 kg 的小孩坐在距离轴心1m 处( 盘的半径大1m) 随“魔盘”一起转动(没有滑动),问:
(1)小孩受到的向心力是由什么提供的?这个向心力是多少?
(2)假设人与“魔盘”间的动摩擦因数μ=0.2,要使离轴心1m处的小孩不发生滑动,求最大角速度.(取人与于滑动摩擦力,g=9.8 N/kg)

◎ 答案

解:(1)小孩随“魔盘”一起做圆周运动时,小孩受到重力、支持力和静摩擦力作用,
小孩做圆周运动所需的向心力是由小孩与静摩擦力提供的

由牛顿第二定律可得F= mrω2=11.8 N.
(2)小孩受到的最大静止摩擦力为Fm =μmg ①
由牛顿第二定律可得Fm=mrωm2
由①②可得ωm=1.4 rad/s

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“有一种叫做“魔盘”的娱乐设施,如图所示.当“魔盘”转动得很慢时,盘上的人都可以随“魔盘”一起转动而不至于被甩开,当“魔盘”的转速增大时,盘上的人逐渐向边缘滑去,离转动中心…”主要考查了你对  【角速度】,【向心力】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。



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