问题
问答题
质量为20kg的小孩坐在秋千板上,小孩重心离拴绳子的横梁2.5m,如果秋千摆到最高点时,绳子与竖直方向的夹角是600,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.
答案
(1)小孩下摆过程中,机械能守恒,有
mgL(1-cosθ)=
m1 2 v 2
解得
v=
=5m/s2gL(1-cosθ)
即小孩的速度为5m/s.
(2)小孩受重力和支持力的合力提供向心力,有
FN-mg=mv2 L
解得
FN=mg+m
=400Nv2 L
根据牛顿第三定律,小孩对秋千的压力与秋千对小孩的总路程相等;
即小孩对秋千板的压力为400N.