問題詳情:
遊樂園中的“空中飛椅”可簡化成如圖所示的模型圖,它的基本裝置是將繩子上端固定在轉盤上的邊緣上,繩子的下端連接座椅,人坐在座椅上隨轉盤旋轉而在空中飛旋.其中P爲處於水平面內的轉盤,可繞OO′軸轉動,圓盤半徑d=24m,繩長l=10m.假設座椅隨圓盤做勻速圓周運動時,繩與豎直平面的夾角θ=37°,座椅和人的總質量爲60kg,則(g取10m/s2)( )
A.繩子的拉力大小爲650 N
B.座椅做圓周運動的線速度大小爲5 m/s
C.圓盤的角速度爲 0.5 rad/s
D.座椅轉一圈的時間約爲1.3 s
【回答】
解:A、座椅受力如圖所示,由平衡條件可得,在豎直方向上,
mg=Tcosθ,繩子拉力:T===750N,故A錯誤,
B、由牛頓第二定律得:mgtanθ=,
線速度爲:v===15m/s,故B錯誤;
C、轉盤的角速度與座椅的角速度相等,角速度ω====0.5rad/s,故C正確;
D、座椅轉一圈的時間,即週期T===12.56s,故D錯誤;
故選:C.
知識點:生活中的圓周運動
題型:選擇題