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    2．2015年4月6日下午5点30分左右，河南省新乡市长垣县铜塔寺商业街庙会上，一处“太空飞碟”游乐设施发生事故，造成多人受伤．图甲为游乐园中“太空飞碟”的游戏设施，它的基本装置是将绳子上端固定在转盘的边缘上，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．若将人和座椅看成一个质点，则可简化为如图乙所示的物理模型，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=4.0m，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=37°（不计空气阻力及绳重，且绳不可伸长，sin37°=0.6，cos37°=0.8）
    求质点与转盘一起做匀速圆周运动时，
    （1）绳子拉力的大小；
    （2）转盘角速度的大小；
    （3）假设绳子所能承受的最大张力为1200N，那么，发生事故时绳子与竖直方向的夹角为多大？转盘角速度至少为多大？

    分析 （1）对人和座椅进行受力分析，结合几何关系即可求解；
    （2）根据向心力公式即可求解角速度
    （3）当Fcosθ=mg时绳子断裂，绳子在水平方向的分力提供向心力

    解答 解：（1）如图所示，对人和座椅由平衡条件有：Fcos37°-mg=0
    得：F=750N
    （2）根据牛顿第二定律有：mgtan37°=mRω2
    得：ω=$\frac{\sqrt{3}}{2}rad/s$
    （3）当Fcosθ=mg时绳子断裂，此时θ=60°，绳子在水平方向的分力提供向心力，有：
    Fsinθ=m（d+Lsinθ）ω2
    解得：ω=1.17rad/s
    答：（1）绳子拉力的大小750N；
    （2）转盘角速度的大小$\frac{\sqrt{3}}{2}rad/s$；
    （3）假设绳子所能承受的最大张力为1200N，那么，发生事故时绳子与竖直方向的夹角为60°，转盘角速度至少为1.17rad/s

    点评 本题主要考查了向心力公式的直接应用，关键是能正确对质点进行受力分析，难度适中

    练习册系列答案
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    12．匀速圆周运动是（　　）
    A．匀速运动B．匀加速运动C．匀减速运动D．变加速运动

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    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    13．关于探究功与物体速度变化的关系实验中，下列叙述正确的是 （　　）
    A．每次实验必须设法算出橡皮筋对小车做功的具体数值
    B．每次实验中，通过改变橡皮筋的条数改变拉力做功的数值
    C．放小车的长木板应该尽量使其水平
    D．先接通电源，再让小车在橡皮筋的作用下弹出
    E．通过打点计时器打下的纸带上间距相等的点来测定小车加速过程中获得的最大速度
    F．通过实验我们得出功W与物体获得的最大速度v的图象是一过原点的直线

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    10．质量为0.2kg的小球固定在长为0.9m的轻杆一端，杆可绕O点的水平轴在竖直平面内转动．（g=10m/s2）求：
    （1）当小球在最高点的速度多大时，球对杆的作用力为零？
    （2）当小球在最高点的速度为1.5m/s，球对杆的作用力．
    （3）若小球运动到最低点时，杆对对的拉力大小为4N，则小球此时的速度为多少？

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    科目：高中物理 来源： 题型：填空题

    17．某学生实验小组利用图1所示电路，测量多用电表内电池的电动势和电阻“×1k”挡内部电路的总电阻．使用的器材有：

    多用电表；电压表：量程5V，内阻十几千欧；滑动变阻器：最大阻值5kΩ；导线若干．
    回答下列问题：
    （1）将多用电表挡位调到电阻“×1k”挡，再将红表笔和黑表笔短路，调零点．
    （2）将图1中多用电表的红表笔和1（选填“1”或“2”）端相连，黑表笔连接另一端．
    （3）将滑动变阻器的滑片调到适当位置，使多用电表的示数如图2所示，这时电压表的示数如图所示．多用电表和电压表的读数分别为15.0kΩ和3.60 V．

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    7．一质量为2kg的物体在与水平方向成37度恒力F=10N作用下沿粗糙的水平面向右运动，如图（a）所示，运动过程中，风对物体的作用力沿水平方向向左，其大小与风速v成正比，比例系数用k表示，物体加速度a与风速v的关系如图（b）所示．求：
    （1）物体与水平面间的动摩擦因数μ；
    （2）比例系数k．（sin37°=0.6，cos37°=0.8）

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    14．两个共点力大小都是60N，若使两个力的合力也是60N，则两个力之间的夹角（　　）
    A．30°B．45°C．90°D．120°

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    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    11．如图所示，拖着旧橡胶轮胎跑是身体耐力训练的一种有效方法．如果某受训者拖着轮胎在水平直道上跑了100m，那么下列说法正确的是（　　）
    A．轮胎受到地面的摩擦力对轮胎做了负功
    B．轮胎受到的重力对轮胎做了负功
    C．轮胎受到的拉力对轮胎做了正功
    D．轮胎受到的地面的支持力对轮胎做了正功

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    12．如图所示，站在平板卡车上的人用水平力F推车，脚对车的静摩擦力向后为Ff，则下列说法中正确的是（　　）
    A．当车匀速前进时，F和Ff对车做的功代数和为零
    B．当车加速前进时，F和Ff对车做的功代数和为正值
    C．当车减速前进时，F和Ff对车做的功代数和为正值
    D．不管车如何运动，F和Ff对车做的功代数和均为零

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