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?

问题描述:

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?

设秋千板和小孩的总质量为M,秋千板摆动过程,根据机械能守恒定律得
MgL(1-cos60°)=

1
2
Mv2
得:v=
2×10×2.5×0.5
=5m/s

根据牛顿第二定律得:N-mg=m
v2
r

解得:N=mg+m
v2
r
=250+25×
25
2.5
=500N,
根据牛顿第三定律知,小孩对秋千板的压力为500N.
答:秋千板摆到最低点时,小孩对秋千板的压力是500N.