Question

3．如图所示，行车的钢丝长L=3m，下面吊着质量为m=2.8×10³kg的货物，以速度v=2m/s匀速行驶．问：
（1）行车匀速行驶时，钢丝绳受到的拉力F₁？
（2）突然刹车，钢丝绳受到的拉力F₂？

Answer 1

分析 （1）行车匀速行驶时货物受力平衡，由平衡条件求解即可．
（2）行车突然停车的瞬间，货物由于惯性，绕行车做圆周运动，在最低点时，重力和拉力的合力提供向心力．根据牛顿第二定律求解．

解答 解：（1）行车匀速行驶时，以铸件为研究对象，根据平衡条件得钢丝的拉力为：
F₁=mg=2.8×10³×10N=2.8×10⁴N；
（2）由题意知，行车突然停车的瞬间，铸件开始做圆周运动，其所受合力提供向心力，即：
F₂-mg=m$\frac{{v}_{m}^{2}}{L}$
则得：F₂=m（g+$\frac{{v}_{m}^{2}}{L}$）=2.8×10³×（10+$\frac{{2}^{2}}{3}$）N=3.16×10⁴N；
答：（1）行车匀速行驶时钢丝受到的拉力为2.8×10⁴N．
（2）该行车突然刹车时钢丝受到的拉力为3.16×10⁴N．

点评 本题关键要分析求出货物的运动情况，然后根据牛顿第二定律列式求解，关键抓住做圆周运动是的向心力有谁提供．