質量為25kg的小孩坐在質量為5kg的鞦韆板上,鞦韆板離拴繩子的橫樑2.5m.如果鞦韆板擺動經過最低點的速度為...
問題詳情:
質量為25kg的小孩坐在質量為5kg的鞦韆板上,鞦韆板離拴繩子的橫樑2.5m.如果鞦韆板擺動經過最低點的速度為3m/s,求:
(1)這時鞦韆板所受的壓力是多大?
(2)每根繩子對鞦韆板的拉力是多大?(繩子質量不計,g取10m/s2)
【回答】
考點: 向心力.
專題: 牛頓第二定律在圓周運動中的應用.
分析: (1)“鞦韆”做圓周運動,經過最低位置時,由重力和鞦韆板對小孩的支援力提供向心力,根據牛頓第二定律求出支援力,再由牛頓第三定律求解小孩對鞦韆板的壓力.
(2)設每根繩子對鞦韆的拉力為T,把鞦韆和小孩看著一個整體,則在最低點,根據向心力公式即可求解.
解答: 解:(1)以小孩為研究物件,根據牛頓第二定律得:
FN﹣mg=m
得到鞦韆板對小孩的支援力:FN=mg+m=250+90=340N
由牛頓第三定律得小孩對鞦韆板的壓力大小為340N
(2)設每根繩子對鞦韆的拉力為T,把鞦韆和小孩看著一個整體,則在最低點,
2T﹣(M+m)g=(M+m)
代入資料得:T=204N
答:(1)這時鞦韆板所受的壓力是340N;
(2)每根繩子對鞦韆板的拉力是204N.
點評: 對於圓周運動動力學問題,關鍵是分析物體的受力情況,確定向心力的來源.
知識點:生活中的圓周運動
題型:計算題
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