二、"旋转秋千"
[观图助学]
"旋转秋千"匀速转动时,吊椅做圆周运动。忽略空气阻力,吊椅受到哪几个力的作用?是什么力提供向心力?
答案 吊椅的轨迹圆在水平面内。吊椅受到重力和绳子的拉力的作用。重力和绳子的拉力的合力提供吊椅做圆周运动的向心力。
1.圆周运动的半径:如图所示,r=lsin α。
2.向心力来源:由重力和悬线拉力的合力提供,即F合=mgtan α。
3.动力学方程:mgtan α=mω2lsin α。
[理解概念]
判断下列说法的正误。
(1)"旋转秋千"的吊椅在竖直面内做圆周运动。(×)
(2)"旋转秋千"转得越快,吊椅就会离转轴越远。(√)
(3)体重越大的人坐在秋千上旋转时,缆绳与中心轴的夹角越小。(×)
三、火车转弯
[观图助学]
(1)火车车轮有突出的边缘,在铁轨上起到限定方向的作用。如果让火车在水平路基上转弯,外轨与轮缘的挤压、摩擦会产生磨损。而火车有着巨大的质量,