如圖所示，圖甲為游樂場的懸空旋轉(zhuǎn)椅，我們把這種情況抽象為圖乙的模型：一質(zhì)量m = 40kg的小球通過長L=12.5m的輕繩懸于豎直面內(nèi)的直角桿上，水平桿長
L′= 7.5m。整個裝置繞豎直桿轉(zhuǎn) 動，繩子與豎直方向成θ角。求：

(1) 要使θ =37°，試求該裝置必須以多大角速度轉(zhuǎn)動才行？
（2）此時繩的張力是多大？（g = 10m/s2，sin37°= 0.6，cos37°= 0.8）

（1）（2）500N

解析試題分析：⑴ 由題意可知，繩的拉力和小球的重力的合力提供小球做勻速圓周運動的向心力。
  
解得    
⑵ 對球受力分析得  ，將數(shù)據(jù)代入數(shù)據(jù)得F=500N  
考點：圓周運動
點評：本題結(jié)合實際情況即游樂場常見的娛樂設(shè)施，與圓周運動問題結(jié)合在一起，通過受力分析建立求解等式。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

圖甲為游樂園中“空中飛椅”的游戲設(shè)施，它的基本裝置是將繩子上端固定在轉(zhuǎn)盤的邊緣上，繩子的下端連接座椅，人坐在座椅上隨轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)而在空中飛旋．若將人和座椅看成一個質(zhì)點，則可簡化為如圖乙所示的物理模型，其中P為處于水平面內(nèi)的轉(zhuǎn)盤，可繞豎直轉(zhuǎn)軸OO'轉(zhuǎn)動，設(shè)繩長l=10m，質(zhì)點的質(zhì)量m=60kg，轉(zhuǎn)盤靜止時質(zhì)點與轉(zhuǎn)軸之間的距離d=4.0m，轉(zhuǎn)盤逐漸加速轉(zhuǎn)動，經(jīng)過一段時間后質(zhì)點與轉(zhuǎn)盤一起做勻速圓周運動，此時繩與豎直方向的夾角θ=37°（不計空氣阻力及繩重，且繩不可伸長，sin37°=0.6，cos37°=0.8）求質(zhì)點與轉(zhuǎn)盤一起做勻速圓周運動時，
（1）繩子拉力的大小；
（2）轉(zhuǎn)盤角速度的大小．

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科目：高中物理 來源： 題型：

游樂場內(nèi)兩支玩具槍在同一位置先后沿水平方向各射出一顆子彈，打在遠(yuǎn)處的同一個靶上，A為甲槍子彈留下的彈孔，B為乙槍子彈留下的彈孔，兩彈孔在豎直方向上相距高度為h，如圖所示，不計空氣阻力．關(guān)于兩槍射出的子彈初速度大小，下列判斷正確的是（　�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，在游樂節(jié)目中，要求選手從高為H的平臺上A點由靜止出發(fā)，沿著動摩擦因數(shù)為μ的滑道向下運動到B點后水平滑出，最后剛好落到水池中的浮臺上．設(shè)滑道可以伸縮，其水平距離為L，B點的高度h可由選手自由調(diào)節(jié)（取g=10m/s2）．要求：

（1）選手到達(dá)B點的速度表達(dá)式；
（2）試證明選手落到浮臺上的速度大小與B點的高度h無關(guān)；
（3）同學(xué)甲認(rèn)為B點的高度h越大，選手在空中飛越的時間越長，在浮臺上的落點距岸邊C越遠(yuǎn)；同學(xué)乙認(rèn)為B點的高度h越小，選手到達(dá)B點的水平速度越大，在浮臺上的落點距岸邊C越遠(yuǎn)，請通過推算說明你的觀點．

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示是某公園中的一項游樂設(shè)施，半徑為R=2.5m、r=1.5m的兩圓形軌道甲和乙安裝在同一豎直平面內(nèi)，兩軌道之間由精英家教網(wǎng)一條水平軌道CD相連，現(xiàn)讓可視為質(zhì)點的質(zhì)量為10kg的無動力小滑車從A點由靜止釋放，剛好可以滑過甲軌道后經(jīng)過CD段又滑上乙軌道后離開兩圓形軌道，然后從水平軌道飛入水池內(nèi)，水面離水平軌道的高度h=5m，所有軌道均光滑，g=10m/s2．
（1）求小球到甲軌道最高點時的速度v．
（2）求小球到乙軌道最高點時對乙軌道的壓力．
（3）若在水池中MN范圍放上安全氣墊（氣墊厚度不計），水面上的B點在水平軌道邊緣正下方，且BM=10m，BN=15m；要使小滑車能通過圓形軌道并安全到達(dá)氣墊上，則小滑車起始點A距水平軌道的高度該如何設(shè)計？

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科目：高中物理 來源：2014屆四川省高一下學(xué)期期末考試物理試卷（解析版） 題型：計算題

（12分）如圖所示是某公園中的一項游樂設(shè)施，半徑為R=2.5m、r=1.5m的兩圓形軌道甲和乙安裝在同一豎直平面內(nèi)，兩軌道之間由一條水平軌道CD相連，現(xiàn)讓可視為質(zhì)點的質(zhì)量為10kg的無動力小滑車從A點由靜止釋放，剛好可以滑過甲軌道后經(jīng)過CD段又滑上乙軌道后離開兩圓形軌道，然后從水平軌道飛入水池內(nèi)，水面離水平軌道的高度h=5m，所有軌道均光滑，g=10m/s2.

（1）求小球到甲軌道最高點時的速度v.

（2）求小球到乙軌道最高點時對乙軌道的壓力.

（3）若在水池中MN范圍放上安全氣墊（氣墊厚度不計），水面上的B點在水平軌道邊緣正下方，且BM=10m，BN=15m；要使小滑車能通過圓形軌道并安全到達(dá)氣墊上，則小滑車起始點A距水平軌道的高度該如何設(shè)計？

 

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