Question

高一物理题(曲线运动)

质量为25kg的小孩坐在秋千板上，小孩离拴绳子的横梁2.5m。如果秋千摆到最高点时，绳子与竖直方向的夹角是60°，秋千板摆到最低点时，小孩对秋千板的压力是多大？

一定要有过程

Answer 1

因为秋千摆到最高点时，绳子与竖直方向夹角是60度
所以摆到自高点时，秋千距离最低点的高度是2.5*cos60=1.25m
由于机械能守恒
所以到最低点时，动能mv^2/2=mgh=25*10*1.25=312.5
mv^2=625
所以最低点的向心力F=mv^2/r=625/2.5=250
重力G=mg=250N
由于向心力由秋千提供，且秋千在提供向心力的同时还要平衡重力
所以秋千的支持力=250+250=500，人对秋千的压力与秋千对人的支持力是作用力与反作用力
因此人对秋千的压力=500N

Answer 2

机械能守恒,以最低点为势能零点。
Mg（l-lcos60°)=Mv^2/2
对于圆周运动
N-Mg=Mv^2/l
代入数据，求得
N=500N

Answer 3

由机械能守恒得到
0.5mv*v=mg*2.5*cos60
算得最低点时的速度为5m/s
T-mg=mv*v/r
得到T=500N
因为拉力等于压力
所以N=T=500N

Answer 4

先求出最高点到最低点的距离h 到地点时候由于能量守恒可得25*h*g=0.5mv的平房 求得速度v 再根据圆周运动求得离心力
F=mv方/r
F+mg就是压力了

Answer 5

mgh=mv^2/2,v=5。N-mg=mv^2/R,N=500