问题描述:
质量为30kg的小孩坐在秋千板上,小孩重心离拴绳子的横梁3m,如果秋千摆到最高点时,绳子与竖直方向的夹角是60°,秋千板摆到最低点时,求:(1)小孩的速度多大;
(2)小孩对秋千板的压力多大.
最佳答案:
(1)小孩下摆过程中,机械能守恒,有
mgL(1-cosθ)=
1 |
2 |
解得 v=
2gL(1-cosθ) |
20×3×(1-cos60°) |
30 |
即小孩的速度为
30 |
(2)在最低点,小孩由重力和支持力的合力提供向心力,有
FN-mg=m
v2 |
L |
解得 FN=mg+m
v2 |
L |
根据牛顿第三定律,小孩对秋千板的压力与秋千板对小孩的支持力大小相等,即小孩对秋千板的压力为600N.
答:
(1)小孩的速度是
30 |
(2)小孩对秋千板的压力是600N.