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  • 更新 2022-09-03
  • 科目 物理
  • 题型 计算题
  • 难度 中等
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游乐场内有一种叫“空中飞椅”的游乐项目,示意图如图16所示,在半径为r=4m的水平转盘的边缘固定着N=10条长为L=10m的钢绳,纲绳的另一端连接着座椅(图中只画出2个),转盘在电动机带动下可绕穿过其中心的竖直轴OO′ 转动。设在每个座椅内坐着质量相同的人,可将人和座椅看成是一个质点,人和座椅的质量为m=60kg,已知重力加速度为g=10m/s2,不计钢绳的重力及空气的阻力。当转盘以某一角速度w匀速转动时,座椅从静止开始随着转盘的转动而升高,经过一段时间后达到稳定状态,此时钢绳与转轴在同一竖直平面内,与竖直方向的夹角为=37°。求
(1)稳定时钢绳对座椅的拉力F的大小及转盘转动的角速度ω
(2)每个座椅从静止开始到随转盘稳定转动的过程中,绳子的拉力对座椅做的功;
(3)如果带动转盘的电动机输出机械功率的效率为80%,转盘因自身转动及克服各种摩擦损失的机械功率为20%,求从座椅开始运动到随转盘稳定转动的过程中,电动机消耗的电能。

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游乐场内有一种叫空中飞椅的游乐项目,示意图如图16所示,在半