【題目】暑假里，小明去游樂場游玩，坐了一次名叫“搖頭飛椅”的游藝機，如左圖所示，該游藝機頂上有一個半徑為r=4.5m的“傘蓋”，“傘蓋”在轉動過程中帶動下面的懸繩轉動，其示意圖如右圖所示。“搖頭飛椅”高H=5.8m，繩長L=5m。小明挑選了一個懸掛在“傘蓋”邊緣的最外側的椅子坐下，他與座椅的總質量為m=40kg。小明和椅子的轉動可簡化為如右圖所示的圓周運動。在某段時間內(nèi)，“傘蓋”保持在水平面內(nèi)穩(wěn)定旋轉，繩與豎直方向夾角為37。 ，在此過程中，求：

（1）座椅受到繩子的拉力大�。�

（2）小明運動的線速度大��；

（3）小明隨身帶的玻璃球從座椅上不慎滑落，求落地點與游藝機轉軸（即右圖中O1點）的距離。

【答案】（1）500N （2）7.5m/s （3）或 8.9m

【解析】（1）向心力沿水平方向，由平行四邊形定則，得拉力：T= =500N
（2）由牛頓第二定律，得：mgtan37°=，其中R0=7.5m
解得，v=7.5m/s
（3）由幾何關系，座椅離地高度h=2m
由平拋運動規(guī)律，得：
x=vt
h=gt2
解得，x=4.5m
由勾股定理，落地點與游藝機中心距離為：r'=＝1.5m=8.9m

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某物理小組的同學設計了一個粗制玩具小車通過凹形橋最低點時的速度的實驗.所用器材有：玩具小車、壓力式托盤秤、凹形橋模擬器（圓弧部分的半徑為）.完成下列填空：

（1）將凹形橋模擬器靜置于托盤秤上，如圖（a）所示，托盤秤的示數(shù)為1.00kg；

（2）將玩具小車靜置于凹形橋模擬器最低點時，托盤秤的示數(shù)如圖（b）所示，該示數(shù)為_____kg；

（3）將小車從凹形橋模擬器某一位置釋放，小車經(jīng)過最低點后滑向另一側，此過程中托盤秤的最大示數(shù)為m；多次從同一位置釋放小車，記錄各次的m值如下表所示：

（4）根據(jù)以上數(shù)據(jù)，可求出小車經(jīng)過凹形橋最低點時對橋的壓力為_____N；小車通過最低點時的速度大小為_______。（重力加速度大小取，計算結果保留2位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示為有兩個量程的電壓表，當使用a、b兩個端點時，量程為0~10V，當使用a、c兩個端點時，量程為0~100V。已知表頭內(nèi)阻Rg為100Ω，滿偏電流Ig為1mA，則關于Rg、R1、R2的關系正確的是（ ）

A. R1=100Rg B. R2=1000Rg C. R1=99Rg D. R2=999Rg

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，虛線A、B、C為某電場中的三條等勢線，其電勢分別為3 V、5 V、7 V，實線為帶電粒子在電場中運動時的軌跡，P、Q為軌跡與等勢線A、C的交點，帶電粒子只受電場力的作用，則下列說法不正確的是(　　)

A. 粒子可能帶正電

B. 粒子在P點的動能大于在Q點動能

C. 粒子在P點電勢能小于粒子在Q點電勢能

D. 粒子在P點的加速度小于在Q點的加速度

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】質量為2kg的物體在x-y平面上作曲線運動，在x方向的速度圖象和y方向的位移圖象如圖所示，下列說法正確的是（ ）

A. 質點初速度的方向與合外力方向垂直

B. 2s末質點速度大小為6m/s

C. 質點的初速度大小為5m/s

D. 質點所受的合外力為3N

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】(1)在做“探究平拋物體的運動規(guī)律”的實驗中，下列說法正確的是（_____）

A．斜槽軌道必須光滑

B．斜槽軌道末端切線必須調(diào)至水平

C．應使小球每次都從斜槽上不同位置由靜止開始滑下

D．要使描出的軌跡更好地反映真實運動，記錄的點應適當多一些

(2)如圖所示為小球做平拋運動的閃光照片的一部分，圖中背景方格的邊長均為5cm，如果取當?shù)?/span>g＝10m/s2，那么：

①照相機的閃光頻率是___Hz；

②小球運動中水平分速度的大小是____m/s；

③小球經(jīng)過B點時的速度大小是____m/s。

(3)某科學興趣小組利用下列裝置驗證小球平拋運動規(guī)律,設計方案如圖甲所示,用輕質細線拴接一小球在懸點O正下方有水平放置的熾熱的電熱絲P,當懸線擺至電熱絲處時能輕易被燒斷;MN為水平木板,已知懸線長為L,懸點到木板的距離OO′=h(h>L)。

①電熱絲P必須放在懸點正下方的理由是:_____________。

②將小球向左拉起后自由釋放,最后小球落到木板上的C點,O′C=x,則小球做平拋運動的初速度為_________。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某投擲游戲可簡化為如圖所示的物理模型，投擲者從斜面底端A正上方的某處將小球以速度v0水平拋出，小球飛行一段時間后撞在斜面上的P點，該過程水平射程為x，飛行時間為t，有關該小球運動過程中兩個物理量之間的圖像關系如a、b、c所示，不計空氣阻力的影響，下面敘述正確的是 （ ）

A. 直線a是小球的豎直分速度隨離地高度變化的關系

B. 曲線b可能是小球的豎直分速度隨下落高度變化的關系

C. 直線c是飛行時間t隨初速度v0變化的關系

D. 直線c是水平射程x隨初速度v0變化的關系

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，有一固定的且內(nèi)壁光滑的半球面，球心為O，最低點為C，有兩個可視為質點且質量相同的小球A和B，在球面內(nèi)壁兩個高度不同的水平面內(nèi)做勻速圓周運動，A球的軌跡平面高于B球的軌跡平面，A、B兩球與O點的連線與豎直線OC間的夾角分別為a=53°和β=37°，則（）（sin37°=0．6）

A. A、B兩球所受支持力的大小之比為4：3

B. A、B兩球運動的周期之比為

C. A、B兩球的角速度之比為

D. A、B兩球的線速度之比為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一根細線下端拴一個金屬小球P，細線的上端固定在金屬塊Q上，Q放在帶小孔的水平桌面上．小球在某一水平面內(nèi)做勻速圓周運動（圓錐擺）．現(xiàn)使小球改到一個更高一些的水平面上做勻速圓周運動（圖上未畫出），兩次金屬塊Q都保持在桌面上靜止．則后一種情況與原來相比較，下面的判斷中正確的是（　 �。�

A. Q受到桌面的支持力變大

B. Q受到桌面的靜摩擦力變大

C. 小球P運動的角速度變大

D. 小球P運動的周期變大

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