游乐园的小型“摩天轮”上对称站着质量均为m的8位同学,如图所示,“摩天轮”在竖直平面内逆时针匀速转动,若某时刻转到顶点a上的甲同学让一小重物做自由落体运动,并立即通知

发布时间:2020-08-06 16:07:37

游乐园的小型“摩天轮”上对称站着质量均为m的8位同学,如图所示,“摩天轮”在竖直平面内逆时针匀速转动,若某时刻转到顶点a上的甲同学让一小重物做自由落体运动,并立即通知下面的同学接住,结果重物掉落时正处在c处(如图)的乙同学恰好在第一次到达最低点b处接到,己知“摩天轮”半径为R,重力加速度为g,(不计人和吊篮的大小及重物的质量).问:
(1)接住前重物下落运动的时间t=?
(2)人和吊篮随“摩天轮”运动的线速度大小v=?
(3)乙同学在最低点处对地板的压力FN=?

网友回答

解:(1)由运动学公式得,
t=.
(2)由得,
v=.
(3)设支持力为F,由牛顿第二定律得:F-mg=
解得F=m
由牛顿第三定律得人对地板的压力,方向竖直向下.
答:接住前重物下落运动的时间为.
(2)人和吊篮随“摩天轮”运动的线速度大小为.
(3)乙同学在最低点处对地板的压力.
解析分析:(1)根据自由落体运动的位移时间公式求出重物下落的时间.
(2)根据弧长和时间,通过线速度的定义式求出运动的线速度大小.
(3)根据牛顿第二定律求出支持力的大小,从而根据牛顿第三定律求出人对地板的压力.

点评:解决本题的关键搞清向心力的来源,运用牛顿定律进行求解.
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