如图所示,质量为M的人在荡秋千.秋千底板的质量为m.悬绳的长度为L,其质量可以忽略不计.人的身高与悬绳的长度相比可以忽略不计,其他的阻力也忽略不计.秋千底板荡起的最大高度为h,求当秋千荡到最低点时人对底板的压力和两根悬绳的总拉力.

由机械能守恒定律,秋千到达最低点时的速度为v=2gh
对人进行受力分析,底板的支持力和重力,合力提供人做圆周运动的向心力,根据牛顿第二定律,有:
N-Mg=Mv2 L
根据以上两式解得:N=Mg(1+
)2h L
对秋千底板受力分析,悬绳的拉力、底板的重力和人对底板的压力,合力提供了底板做圆周运动的向心力,即
T-mg-N=mv2 L
得悬绳的拉力
T=mg+N+m
=(m+M)g(1+v2 L
)2h L
答:当秋千荡到最低点时人对底板的压力为Mg(1+
),两根悬绳的总拉力为(m+M)g(1+2h L
).2h L