Question

5．質(zhì)量為50kg的學(xué)生坐在繩長為4.0m的秋千板上，當(dāng)他經(jīng)過最低點(diǎn)時(shí)，速度的大小為2m/s，g=10m/s²，不計(jì)各種阻力．當(dāng)他經(jīng)過最低點(diǎn)時(shí)，對秋千板的壓力為多大？

Answer 1

分析 在最低點(diǎn)學(xué)生受豎直向下的重力mg、秋千板對學(xué)生豎直向上的支持力F，這兩個(gè)力的合力提供向心力，由牛頓第二定律列方程可求出F，由牛頓第三定律可求出學(xué)生對秋千板的壓力F′．

解答 解：在最低點(diǎn)學(xué)生受豎直先下的重力mg、秋千板對學(xué)生豎直向上的支持力F，
由牛頓第二定律得：F-mg=m$\frac{{v}^{2}}{R}$，解得：F=mg+m$\frac{{v}^{2}}{R}$=50kg×10m/s²+50kg×$\frac{4}{4}$=550N．
由牛頓第三定律得：學(xué)生對秋千板的壓力F′=F=550N．
答：當(dāng)他經(jīng)過最低點(diǎn)時(shí)，對秋千板的壓力為550N．

點(diǎn)評 解決本題的關(guān)鍵合理地選擇研究對象，搞清向心力的來源，運(yùn)用牛頓第二定律進(jìn)行求解，難度不大，屬于基礎(chǔ)題．