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    某游乐场中有一种叫“空中飞椅”的游乐设施，其基本装置是将绳子上端固定在转盘的边缘上，绳子下端连接座椅，人坐在座椅上随转盘旋转而在空中飞旋。若将人和座椅看成是一个质点，则可简化为如图所示的物理模型。其中P为处于水平面内的转盘，可绕竖直转轴    OO′转动，设绳长l=10m，质点的质量m=60kg，转盘静止时质点与转轴之间的距离d=4m。转盘逐渐加速转动，经过一段时间后质点与转盘一起做匀速圆周运动，此时绳与竖直方向的夹角θ=370。（不计空气阻力及绳重，绳子不可伸长，sin370=0.6，cos370=0.8，g=10m/s2）求：

    （1）质点与转盘一起做匀速圆周运动时转盘的角速度及绳子的拉力；
    （2）质点从静止到做匀速圆周运动的过程中，绳子对质点做的功。

    (1)  ，750N    (2) 3450J

    解析试题分析：（1）如图所示，对质点受力分析可得：


    绳中的拉力T=mg/cosθ=750N，根据几何关系可得：
    代入数据得：
    （2）转盘从静止启动到转速稳定这一过程，绳子对质点做的功等于质点机械能的增加量：

    m，         
    m/s，
    代入数据解得     W=3450J
    考点：此题考查了匀速圆周运动的规律和能量守恒定律即：绳子对质点做的功等于质点机械能的增加量。

    练习册系列答案
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    相关习题

    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    如图所示，小车停放在光滑的水平面上，小车的质量为M= 8kg,在小车水平面A处放有质量为m=2kg的物块，AB段是粗糙的水平面，BC是一段光滑的圆弧，在B点处与AB相切，现给物块一个V0=5m/s的初速度，物块便沿AB滑行，并沿BC上升，然后又能返回，最后恰好回到A点处与小车保持相对静止，求：

    ①从物块开始滑动至返回A点整个过程中,小车与物块组成的系统损失的机械能为多少?
    ②物块沿BC弧上升相对AB平面的最大高度为多少?

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    （本题8分）.如图所示，为一传送装置，其中AB段粗糙，AB段长为L＝0.2 m，动摩擦因数μ＝0.6，BC、DEN段均可视为光滑，且BC的始、末端均水平，具有h＝0.1 m的高度差，DEN是半径为r＝0.4 m的半圆形轨道，其直径DN沿竖直方向，C位于DN竖直线上，CD间的距离恰能让小球自由通过．在左端竖直墙上固定一轻质弹簧，现有一可视为质点的小球，小球质量m＝0.2 kg，压缩轻质弹簧至A点后由静止释放(小球和弹簧不粘连)，小球刚好能沿DEN轨道滑下．求：

    (1)小球到达N点时的速度；
    (2)压缩的弹簧所具有的弹性势能。

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    在如图所示的匀强电场中，沿电场线方向有A、B两点，A、B两点间的距离d=0.10 m。一个电荷量C的点电荷所受电场力的大小N。求：

    （1）电场强度E的大小；
    （2）A、B两点的电势差UAB
    （3）将该点电荷从A点移至B点的过程中，电场力所做的功W。

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    （10分）如图所示，将质量均为m厚度不计的两物块A、B用轻质弹簧相连接．第一次只用手托着B物块于H高处，A在弹簧弹力的作用下处于静止，现将弹簧锁定，此时弹簧的弹性势能为，现由静止释放A、B，B物块着地后速度立即变为0，同时弹簧锁定解除，在随后的过程中B物块恰能离开地面但不继续上升．第二次用手拿着A、B两物块，使得弹簧竖直并处于原长状态，此时物块B离地面的距离也为H，然后由静止同时释放A、B，B物块着地后速度同样立即变为0．求：

    （1）第二次释放A、B后，A上升至弹簧恢复原长时的速度；
    （2）第二次释放A、B后，B刚要离地时A的速度．

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    (14分) 如图所示，挡板P固定在足够高的水平桌面上，小物块A和B大小可忽略，它们分别带有+QA和+QB的电荷量，质量分别为mA和mB.两物块由绝缘的轻弹簧相连，一不可伸长的轻绳跨过滑轮，一端与B连接，另一端连接一轻质小钩.整个装置处于场强为E、方向水平向左的匀强电场中. A、B开始时静止，已知弹簧的劲度系数为k，不计一切摩擦及A、B间的库仑力，A、B所带电荷量保持不变，B不会碰到滑轮.
     
    (1) 若在小钩上挂一质量为M的物块C并由静止释放，可使物块A对挡板P的压力恰为零，但不会离开P，求物块C下降的最大距离；
    (2) 若C的质量改为2M，则当A刚离开挡板P时，B的速度多大？

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    科目：高中物理 来源： 题型：单选题

    在下列实例中，不计空气阻力，机械能不守恒的是（    ）

    A．做斜抛运动的手榴弹 B．沿竖直方向自由下落的物体 
    C．起重机将重物匀速吊起 D．沿光滑竖直圆轨道匀速运动的小球 

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    科目：高中物理 来源： 题型：单选题

    如图所示，用长为l的绳子一端系着一个质量为m的小球，另一端固定在O点，拉小球至A点，此时绳偏离竖直方向θ，空气阻力不计，松手后小球经过最低点时的速率为（   ）

    A．B．C．D．

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    科目：高中物理 来源： 题型：单选题

    如图所示，在竖直平面内半径为R的四分之一圆弧轨道AB、水平轨道BC与斜面CD平滑连接在一起，斜面足够长．在圆弧轨道上静止着N个半径为r（r << R）的光滑刚性小球，小球恰好将圆弧轨道铺满，从最高点A到最低点B依次标记为1、2、3…N.现将圆弧轨道末端B处的阻挡物拿走，N个小球由静止开始沿轨道运动，不计摩擦与空气阻力，下列说法正确的是(    )

    A．N个小球在运动过程中始终不会散开
    B．第N个小球在斜面上能达到的最大高度为R
    C．第1个小球到达最低点的速度＞v＞
    D．第1个小球到达最低点的速度v＜

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