题目内容

【题目】疫情期间,质量为25kg的小孩在如图所示的小区游乐场荡秋千。小孩可以看作质点,小孩坐在秋千板上静止时,小孩离系绳子的横梁2.5m;如果秋千板摆到最低点时,小孩的速度为5m/s;如果秋千板摆到最高点时,距离最低点1.25m。(取g=10m/)求:

(1)若取秋千板摆到最低点时的最低点为零势能面,小孩在最高点时具有的重力势能为多少?

(2)如果秋千板摆到到最低点时,小孩对秋千板的压力?

【答案】(1) 312.5J (2) 500N,方向竖直向下

【解析】

(1)若取最低点为零势能面,小孩在最高点时具有的重力势能为EPh=1.25m,根据公式EP=mgh

EP=25×10×1.25J=312.5J

(2)小孩到最低点时,受到重力mg、秋千板对小孩的支持力FN,根据牛顿第二定律

FN=500N

根据牛顿第三定律,得

小孩到最低点时,对秋千板的压力为500N,方向竖直向下

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