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上，绳子下端连接座椅，人坐在飞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

Question

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上，绳子下端连接座椅，人坐在飞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，设轻绳长L=10m，质点的质量m=60kg，转盘静止时人与转轴之间的距离d=4m．转盘慢慢加速运动，经过一段时间后转速保持稳定，此时绳与竖直方向的夹角为37⁰且保持不变．不计空气阻力，绳子不可伸长（sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s²）．此时，求：

（1）绳的拉力大小
（2）质点与转盘转动的周期T．

Answer 1

（1）对球受力分析在竖直方向合力为零，则绳中的拉力为：T=mgcosθ=6000.8=750N（2）此时重力与绳子拉力的合力是水平的，提供为向心力．有：mgtanθ=4π2mrT2物体作圆周运动的轨道半径为：r=d+Lsin37°=10m联立解得...