Question

（1）图1甲为游乐园中“空中飞椅”的游戏设施．若将人和座椅看成一个质点，则可简化为如图1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，绳子拉力的大小为______；转盘角速度的大小为______

Answer

（1）对人和座椅进行受力分析，结合几何关系即可求解；根据向心力公式即可求解角速度．
（2）小车下滑时受到重力、细线的拉力、支持力和摩擦力，要使拉力等于合力，则应该用重力的下滑分量来平衡摩擦力，使得橡皮筋做的功等于合外力对小车做的功；纸带在橡皮条的作用下做加速运动，橡皮条做功完毕，则速度达到最大，此后做匀速运动．
（3）欧姆表使用前要进行机械调零，换倍率后，且重新减小欧姆调零．
【解析】
（1）①对人和座椅进行受力分析：
Fcos37°-mg=0
N
②根据牛顿第二定律有：
mgtan37°=mω2R
rad/s
（2）：①小车下滑时受到重力、细线的拉力、支持力和摩擦力，要使拉力等于合力，则应该用重力的下滑分量来平衡摩擦力，使得橡皮筋做的功等于合外力对小车做的功；纸带在橡皮条的作用下做加速运动，橡皮条做功完毕，则速度达到最大，此后做匀速运动．故选CD．
②在加速过程中，橡皮条在做正功，故需要测量最大速度，即匀速运动的速度，因而需要选用间隔均匀的点，即后面距离为4.00cm的点，打点计时器每隔0.02s打一次点，故最大速度为：
m/s．
③根据画出的W-v草图图线形状，结合幂函数的特点，可知W-v的函数是n＞1的幂函数，故可知对W与v的关系中，AB一定不对，CD可能正确；
④如果W∝v2的猜想是正确的，则W-v2可以写出：W=kv2，故画出的W-v2图象应过原点的一条直线；
⑤在本实验中你认为影响实验效果的可能原因是：橡皮筋的规格不完全相同、木板倾斜过大等．
（3）AD：欧姆表使用前要进行机械调零，换倍率后，且重新减小欧姆调零．故A正确，D错误；
B：测量电阻时，如果红、黑表笔分别插在负、正插孔，不会影响测量结果．故B错误；
C：测量电路中的某个电阻，应该把该电阻与电路断开，否则电路中的其他电阻会影响到测量的结果．故C正确；
（4）2.86，5.71
故答案为：（1）750N，rad/s
（2）①CD；②2  ③AB ④过原点的一条直线
⑤橡皮筋的规格不完全相同、木板倾斜过大等（只要回答出一种原因即可）
（3）①AC；②32.4Ω，小于
（4）2.86V，5.71Ω