內(nèi)容詳情

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游樂場內(nèi)有一種叫“空中飛椅”的游樂項目，示意圖如圖16所示，在半徑為r=4m的水平轉(zhuǎn)盤的邊緣固定著

N=10條長為L=10m的鋼繩，綱繩的另一端連接著座椅（圖中只畫出2個），轉(zhuǎn)盤在電動機(jī)帶動下可繞穿過其中

心的豎直軸OO′ 轉(zhuǎn)動。設(shè)在每個座椅內(nèi)坐著質(zhì)量相同的人，可將人和座椅看成是一個質(zhì)點，人和座椅的質(zhì)

量為m=60kg，已知重力加速度為g=10m/s2，不計鋼繩的重力及空氣的阻力。當(dāng)轉(zhuǎn)盤以某一角速度w勻速轉(zhuǎn)動

時，座椅從靜止開始隨著轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)動而升高，經(jīng)過一段時間后達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，此時鋼繩與轉(zhuǎn)軸在同一豎直平

面內(nèi)，與豎直方向的夾角為=37°。求

（1）穩(wěn)定時鋼繩對座椅的拉力F的大小及轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動的角速度ω；

（2）每個座椅從靜止開始到隨轉(zhuǎn)盤穩(wěn)定轉(zhuǎn)動的過程中，繩子的拉力對座椅做的功；

（3）如果帶動轉(zhuǎn)盤的電動機(jī)輸出機(jī)械功率的效率為80%，轉(zhuǎn)盤因自身轉(zhuǎn)動及克服各種摩擦損失的機(jī)械功率為

20%，求從座椅開始運動到隨轉(zhuǎn)盤穩(wěn)定轉(zhuǎn)動的過程中，電動機(jī)消耗的電能。

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