◎ 题目

山东电视台“快乐向前冲”节目的场地设施如图所示，AB为水平直轨道，上面安装有电动悬挂器，可以载人运动，水面上漂浮着一个半径为R、角速度为ω、铺有海绵垫的转盘，转盘的轴心离平台的水平距离为L，平台边缘与转盘平面的高度差为H．选手抓住悬挂器可以在电动机的带动下，从A点下方的平台边缘处沿水平方向做初速度为零、加速度为a的匀加速直线运动．选手必须作好判断，在合适的位置释放，才能顺利落在转盘上．设选手的质量为m（不计身高），他与转盘间的最大静摩擦力为fm，重力加速度为g． （1）假设选手落到转盘上相对转盘速度立即变为零，为保证他落在任何位置都不会被甩下转盘，转盘的角速度ω应限制在什么范围？ （2）若已知H=5m，L=8m，a=2m/s2，g=10m/s2，且选手从某处C点释放能恰好落到转盘的圆心上，则他从平台出发至落到转盘上所用时间？

◎ 答案

（1）设人落在距圆心R处不至被甩下，最大静摩擦力提供向心力，则有： μmg≥mω2?R 即转盘转动的角速度满足：ω≤ μg R ． （2）沿水平加速段位移为x1，时间为t1；平抛运动的水平位移为x2，时间为t2． 则加速时有： x1= 1 2 at2 v=at1 平抛运动阶段： x2=vt2 H= 1 2 gt2 全程水平方向： x1+x2=L 代入数据，联立各式解得： t1=2s 平抛运动的时间： t2= 2H g = 2×5 10 =1s 故从平台出发至落到转盘上所用总时间为： t=t1+t2=2+1=3s 答：（1）转盘的角速度ω不应大于 μg R ． （2）选手从平台出发至落到转盘上所用时间为3s．

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析，试题“山东电视台“快乐向前冲”节目的场地设施如图所示，AB为水平直轨道，上面安装有电动悬挂器，可以载人运动，水面上漂浮着一个半径为R、角速度为ω、铺有海绵垫的转盘，转盘的轴心…”主要考查了你对  【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。