题目内容
质量为25kg的小孩坐在秋千板上,秋千板离拴绳子的横梁的距离为2m.如果秋千板摆动经过最低位置时的速度是2m/s,g取10m/s2.求:
(1)小孩在最低点时的加速度大小;
(2)最低点时小孩所受的支持力大小.
(1)小孩在最低点时的加速度大小;
(2)最低点时小孩所受的支持力大小.
分析:(1)秋千板摆动时,小孩做圆周运动,经过最低点时的加速度即为向心加速度,根据向心加速度公式a=
求出加速度.
(2)以小孩为研究对象,分析受力:在最低点时,小孩受到重力和板的支持力,由两个力的合力提供向心力,由牛顿第二定律求解支持力的大小.
v2 |
r |
(2)以小孩为研究对象,分析受力:在最低点时,小孩受到重力和板的支持力,由两个力的合力提供向心力,由牛顿第二定律求解支持力的大小.
解答:解:(1)由向心加速度公式得,孩在最低点时的加速度大小:a=
=
=2(m/s2)
(2)以小孩为研究对象,受力分析如图,可得:
F-mg=ma
即小孩所受的支持力大小:F=mg+ma=25×10+25×2=300 (N)
答:(1)小孩在最低点时的加速度大小是2m/s2;
(2)最低点时小孩所受的支持力大小是300N.
v2 |
r |
22 |
2 |
(2)以小孩为研究对象,受力分析如图,可得:
F-mg=ma
即小孩所受的支持力大小:F=mg+ma=25×10+25×2=300 (N)
答:(1)小孩在最低点时的加速度大小是2m/s2;
(2)最低点时小孩所受的支持力大小是300N.
点评:本题是生活中的圆周运动,掌握向心加速度的公式、分析向心力来源是求解的关键.
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