问题
问答题
图甲为游乐场的悬空旋转椅，我们把这种情况抽象为图乙的模型：一质量m=40kg的球通过长L=12.5m的轻绳悬于竖直面内的直角杆上，水平杆长L′=7.5m．整个装置绕竖直杆转动，绳子与竖直方向成θ角．当θ=37°时，（g=9.8m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）求：
（1）绳子的拉力大小；
（2）该装置转动的角速度．
答案
（1）对球受力分析如图所示，
球在竖直方向力平衡，故F拉cos37°=mg；
则：F拉=
；mg cos37°
代入数据得F拉=490N
（2）小球做圆周运动的向心力由绳拉力和重力的合力提供，故：mgtan37°=mω2（Lsin37°+L′）
解得：ω=
=0.7rad/sgtan37° (Lsin37°+L/)
答：（1）绳子的拉力大小为490N；
（2）该装置转动的角速度为0.7rad/s．