一起重机用长为4m的钢丝绳吊一重为2000kg的重物,以1m/s的速度在水平方向上匀速行驶.(取g=10m/s2),求:(1)当起重机突然停住的瞬间,钢丝绳受的拉力是多大?(2)起重机突然停住后,重物能上摆的最大高度?

问题描述:

一起重机用长为4m的钢丝绳吊一重为2000kg的重物,以1m/s的速度在水平方向上匀速行驶.(取g=10m/s2),求:
(1)当起重机突然停住的瞬间,钢丝绳受的拉力是多大?
(2)起重机突然停住后,重物能上摆的最大高度?

(1)设钢丝绳拉力为T,当起重机突然停止瞬时,由于惯性,重物速度仍为v=1m/s    
根据向心力公式有:T-mg=m

v2
r

得:T=20000+2000×
1
4
=2.05×104N  
(2)重物从最低点开始上摆过程中,由机械能守恒定律有:
mgh=
1
2
mv2

得:h=
1
2
×1
10
=0.05m  
答:(1)当起重机突然停住的瞬间,钢丝绳受的拉力是2.05×104N;  
(2)起重机突然停住后,重物能上摆的最大高度为0.05m.
答案解析:(1)行车突然停车的瞬间,刚才由于惯性,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;
(2)重物从最低点开始上摆过程中,由机械能守恒定律列式即可求解.
考试点:机械能守恒定律;向心力.

知识点:本题关键要分析求出钢材的运动情况,然后向心力公式或牛顿第二定律列式求解.