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图甲为游乐场的悬空旋转椅,我们把这种情况抽象为图乙的模型:一质量m=40kg的球通过长L=12.5m的轻绳悬于竖直面内的直角杆上,水平杆长L′=7.5m.整个装置绕竖直杆转动,绳子与

网友投稿  2022-10-21 00:00:00  零零社区

◎ 题目

图甲为游乐场的悬空旋转椅,我们把这种情况抽象为图乙的模型:一质量m=40kg的球通过长L=12.5m的轻绳悬于竖直面内的直角杆上,水平杆长L′=7.5m.整个装置绕竖直杆转动,绳子与竖直方向成θ角.当θ=37°时,(g=9.8m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)求:
(1)绳子的拉力大小;
(2)该装置转动的角速度.
魔方格

◎ 答案

(1)对球受力分析如图所示,
球在竖直方向力平衡,故Fcos37°=mg;
则:F=
mg
cos37°

代入数据得F=490N
(2)小球做圆周运动的向心力由绳拉力和重力的合力提供,故:mgtan37°=mω2(Lsin37°+L′)
解得:ω=

gtan37°
(Lsin37°+L/)
=0.7rad/s
答:(1)绳子的拉力大小为490N;
(2)该装置转动的角速度为0.7rad/s.

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“图甲为游乐场的悬空旋转椅,我们把这种情况抽象为图乙的模型:一质量m=40kg的球通过长L=12.5m的轻绳悬于竖直面内的直角杆上,水平杆长L′=7.5m.整个装置绕竖直杆转动,绳子与…”主要考查了你对  【向心力】,【滑动摩擦力、动摩擦因数】,【力的合成】,【牛顿第二定律】  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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