图中为游乐园中“空中飞椅”的游戏设施,它的基本装置是将绳子上端固定在转盘的边缘上,绳子的下端连接座椅,人坐在座椅上随转盘旋转而在空中飞旋.若将人和座椅看成一个质点,则可简化如图所示的物理模型,其中

为处于水平面内的转盘,可绕竖直转轴

转动,设绳长

,质点的质量

,转盘静止时质点与转轴之间的距离

,转盘逐渐加速转动,经过一段时间后质点与转盘一起做匀速圆周运动,此时绳与竖直方向的夹角

(不计空气阻力及绳重,且绳不可伸长,

,

)求质点与转盘一起做匀速圆周运动时.

(1)绳子拉力的大小.
(2)转盘角速度的大小.
(3)雨伞边缘到伞柄距离为

,边缘高出地面

,当雨伞以角速度

绕伞柄匀速转动时,雨滴从伞边缘水平甩出,求雨滴落到地面的圆半径

.