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游乐场内有一种叫“空中飞椅”的游乐项目，示意图如图16所示，在半径为r=4m的水平转盘的边缘固定着

N=10条长为L=10m的钢绳，纲绳的另一端连接着座椅（图中只画出2个），转盘在电动机带动下可绕穿过其中

心的竖直轴OO′ 转动。设在每个座椅内坐着质量相同的人，可将人和座椅看成是一个质点，人和座椅的质

量为m=60kg，已知重力加速度为g=10m/s2，不计钢绳的重力及空气的阻力。当转盘以某一角速度w匀速转动

时，座椅从静止开始随着转盘的转动而升高，经过一段时间后达到稳定状态，此时钢绳与转轴在同一竖直平

面内，与竖直方向的夹角为=37°。求

（1）稳定时钢绳对座椅的拉力F的大小及转盘转动的角速度ω；

（2）每个座椅从静止开始到随转盘稳定转动的过程中，绳子的拉力对座椅做的功；

（3）如果带动转盘的电动机输出机械功率的效率为80%，转盘因自身转动及克服各种摩擦损失的机械功率为

20%，求从座椅开始运动到随转盘稳定转动的过程中，电动机消耗的电能。

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