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
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解题思路:(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.

(1)由运动学公式2R=

1

2gt2得,

t=2

R

g.

(2)由v=

s

t得,

v=

1

8×2πR

t=

πR

8

g

R=

1

gR.

(3)设支持力为F,由牛顿第二定律得:F-mg=m

v2

R

解得F=m(g+

π2

64g)=(1+

π2

64)mg

由牛顿第三定律得人对地板的压力FN=(1+

π2

64)mg,方向竖直向下.

答:接住前重物下落运动的时间为2

R

g.

(2)人和吊篮随“摩天轮”运动的线速度大小为

1

gR.

(3)乙同学在最低点处对地板的压力FN=(1+

π2

64)mg.

点评:

本题考点: 牛顿第二定律;自由落体运动;向心力.

考点点评: 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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