24.(19分)某游乐场中有一种叫“空中飞椅”的游乐设施,其基本装置是将绳子上端固定在转盘上,绳子下端连接座椅,人坐在飞椅上随转盘旋转而在空中飞旋。若将人看成质点,则可简化为如图所示的物理模型。其中P为处于水平面内的转盘。可绕竖直转轴
转动,设轻绳长
质点的质量
,转盘不动时静止的质点与转轴之间的距离
。转盘慢慢加速运动,经过一段时间后转速保持稳定,此时质点与转轴之间的距离变为
且保持不变。不计空气阻力,绳子不可伸长,取
。求:
(1)最后转盘匀速转动时的角速度大约为多少?
(2)转盘从静止到启动稳定这一过程,绳子对质点做了多少功?
- 答案