Question

現在有一種叫做“魔盤”的娛樂設施，如圖所示．“魔盤”轉動較慢時，盤上的人都可以隨盤一起轉動而不至于被甩開，當盤的轉速逐漸增大到一定值時，盤上的人開始向邊緣滑去，離轉動中心越遠的人，這種滑動的趨勢越厲害．設“魔盤”轉速為6 r/min，一個體重為30 kg的小孩坐在距離軸心1 m處(盤半徑大于1 m)隨盤一起轉動(沒有滑動)．問：

(1)這個小孩受到的向心力有多大？這個向心力是由什么力來提供的？

(2)若“魔盤”轉速很小，、孩會不會往“魔盤”中心滑去？

(3)若坐在距離軸心1 m處的是一位體重為60 kg的成年人，他會不會隨盤一起轉動？

Answer 1

答案：
解析：

解析：(1)向心力是由“魔盤”對小孩的靜摩擦力提供，且大小為 　　Ff＝f向1＝m1rω2＝30×()2N＝12N． 　　(2)若“魔盤”轉速變小，所需的向心力變小，小孩受到的靜摩擦力變小，所以小孩不會向中心滑去． 　　(3)當m2＝60 kg時，根據向心力公式可求出所需的向心力為：F向2＝m2rω2＝24N．若最大靜摩擦力小于24N，則成年人將向邊緣滑去；若最大靜摩擦力大于或等于24N，則成年人可隨“魔盤”一起轉動(如果成年人穿的褲子的布料與小孩褲子布料相同時無需計算即可得結論)．