题目内容
荡秋千是大家喜爱的一项体育活动。随着科技的迅速发展,将来的某一天,同学们也许会在其它是星球上享受荡秋千的乐趣。假设你所在某星球的质量是M,半径为R,万有引力常量为G;秋千质量不计,摆动过程中阻力不计,摆角小于90°,人的质量为m,那么:(1)该星球表面附近的重力加速度g星等于多少?
(2)若最大摆角为θ,求摆到最低点时踏板对人的支持力?
答:解:(1)据在星球表面附近的重力等于万有引力,有
解得
(2)摆动到最低点时,人对秋千踏板的压力最大。由最高点运动到最低点时,据机械能守恒有 mg星l(1-cosθ)=mv2/2 在最低点,据牛顿第二定律,有N-mg星=mv2/l 解得N=mGM(3-2 cosθ)/R2
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