如圖所示,遊樂園的遊戲專案——旋轉飛椅,飛椅從靜止開始緩慢轉動,經過一小段時間,坐在飛椅上的遊客的運動可以看作...
問題詳情:
如圖所示,遊樂園的遊戲專案——旋轉飛椅,飛椅從靜止開始緩慢轉動,經過一小段時間,坐在飛椅上的遊客的運動可以看作勻速圓周運動。整個裝置可以簡化為如圖所示的模型。忽略轉動中的空氣阻力。設細繩與豎直方向的夾角為,則
A.飛椅受到重力、繩子拉力和向心力作用
B.角越大,小球的向心加速度就越大
C.只要線速度足夠大,角可以達到
D.飛椅運動的週期隨著角的増大而增大
【回答】
B
【解析】
飛椅做勻速圓周運動時,由重力和繩子的拉力的合力提供向心力,根據牛頓第二定律進行分析即可;
【詳解】
A、飛椅受到重力和繩子的拉力作用,二者的合力提供向心力,故選項A錯誤;
B、根據牛頓第二定律可知:,則向心加速度為大小為:,可知角越大,小球的向心加速度就越大,故選項B正確;
C、若角可以達到,則在水平方向繩子的拉力提供向心力,豎直方向合力為零,但是豎直方向只有重力作用,合力不可能為零,故選項C錯誤;
D、設繩長為L,則根據牛頓第二定律可知:,
整理可以得到:,當增大則減小,導致週期T減小,故選項D錯誤。
【點睛】
飛椅做勻速圓周運動時,由重力和繩子的拉力的合力提供向心力,因此受力分析時不能將向心力作為單獨的力而分析出來,這是部分同學易錯的地方。
知識點:向心力
題型:選擇題
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