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游乐园中的“空中飞椅”可简化成如图所示的模型图,它的基本装置是将绳子上端固定在转盘上的边缘上,绳子的下端连接座椅,人坐在座椅上随转盘旋转而在空中飞旋.其中P为处于水平面
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问题描述:

游乐园中的“空中飞椅”可简化成如图所示的模型图,它的基本装置是将绳子上端固定在转盘上的边缘上,绳子的下端连接座椅,人坐在座椅上随转盘旋转而在空中飞旋.其中P为处于水平面内的转盘,可绕OO′轴转动,圆盘半径d=24m,绳长l=10m.假设座椅随圆盘做匀速圆周运动时,绳与竖直平面的夹角θ=37°,座椅和人的总质量为60kg,则(g取10m/s2)()

A.绳子的拉力大小为650 N

B.座椅做圆周运动的线速度大小为5 m/s

C.圆盘的角速度为 0.5 rad/s

D.座椅转一圈的时间约为1.3 s

黄济强回答:
  A、座椅受力如图所示,由平衡条件可得,在竖直方向上,mg=Tcosθ,绳子拉力:T=mgcos37°=60×100.8=750N,故A错误,B、由牛顿第二定律得:mgtanθ=mv2d+lsinθ,线速度为:v=g(d+lsin37°)tan37°=10×(24+10×0.6)...
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