13.如圖所示,質(zhì)量為25kg的小孩“蕩秋千”,可視為質(zhì)點(diǎn).他離橫梁的距離為2.5m.如果他在某次擺動過程中最低點(diǎn)離地面的高度為40cm,最高點(diǎn)時離地面的高度為1.2m.忽略一切阻力,重力加速度取10m/s2,請你估算小孩運(yùn)動到最低點(diǎn)時對秋千板的壓力.

分析 秋千板擺動時做圓周運(yùn)動,只有重力做功,機(jī)械能守恒,求出秋千到達(dá)最低點(diǎn)時的速度.再以小孩為研究對象,分析受力:在最低點(diǎn)時,小孩受到重力和板的支持力,由兩個力的合力提供向心力,由牛頓第二定律求解支持力的大小,由牛頓第三定律得到小孩對秋千板的壓力.

解答 解:忽略阻力影響,小孩由最低點(diǎn)到最高點(diǎn)過程機(jī)械能守恒,設(shè)最高點(diǎn)離地高H,最低點(diǎn)離地高h(yuǎn),在最低點(diǎn)速度為v,則
  mg(H-h)=$\frac{1}{2}m{v}^{2}$
小孩圓周運(yùn)動,在最低點(diǎn)向心力由支持力和重力的合力提供,設(shè)小孩距離橫梁L,由牛頓第二定律得
  FN-mg=m$\frac{{v}^{2}}{L}$
聯(lián)立①②兩式得 FN=410N
由牛頓第三定律可知壓力FN′=FN=410N,方向指向秋千板.
答:小孩運(yùn)動到最低點(diǎn)時對秋千板的壓力大小為410N,方向指向秋千板.

點(diǎn)評 本題是生活中的圓周運(yùn)動,掌握機(jī)械能守恒定律、分析向心力來源是求解的關(guān)鍵.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

3.在同一電場中的A、B、C三點(diǎn)分別引入檢驗(yàn)電荷時,測得的檢驗(yàn)電荷的電荷量和它所受電場力的函數(shù)圖象如圖所示,則此三點(diǎn)的場強(qiáng)大小EA、EB、EC的關(guān)系是( 。
A.EA>EB>EC
B.EB>EA>EC
C.EC>EA>EB.EA>EC>EB
D.由于未說明電荷的正負(fù),因而無法比較其大小

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

4.如圖所示,在光滑斜面上有兩個用輕質(zhì)彈簧相連接的物塊A、B.它們的質(zhì)量均為2m,彈簧的勁度系數(shù)為k,C為一固定擋板,物塊A通過一根輕繩跨過光滑的定滑輪與物塊D相連,物塊D的質(zhì)量也為2m,用手托住物塊D,使輕繩拉直但沒有作用力.從靜止釋放物塊D,當(dāng)物塊D達(dá)到最大速度時,物塊B恰好離開擋板C.求:
(1)斜面的傾角θ;
(2)物塊D的最大速度vm

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

1.已知某型號自行車機(jī)械傳動部分如圖所示,A點(diǎn)在前齒輪邊緣上,B點(diǎn)在后齒輪邊緣上,C點(diǎn)在車輪邊緣上,前齒輪半徑為10cm,后齒輪半徑為5cm,車輪半徑為30cm.腳踏板勻速轉(zhuǎn)動時,下列說法正確的有( 。
A.A、B兩點(diǎn)角速度相同B.A點(diǎn)角速度是C點(diǎn)角速度的一半
C.A、C兩點(diǎn)的加速度大小相同D.B點(diǎn)轉(zhuǎn)動周期小于C點(diǎn)的轉(zhuǎn)動周期

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

8.一位質(zhì)量m=50kg的滑雪運(yùn)動員從高h(yuǎn)=10m的斜坡自由下滑.如果運(yùn)動員在下滑過程中受到的阻力f=50N,斜坡的傾角為30°,運(yùn)動員在下滑過程中,克服阻力做功1000J,合力做的總功4000J.(g取10m/s2

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

18.讓小球從斜面的頂端滾下,如圖所示是用閃光照相機(jī)拍攝的小球在斜面上運(yùn)動的一段,已知閃頻為10Hz,且O點(diǎn)是0.4s時小球所處的位置,試根據(jù)此圖估算:
(1)小球從O點(diǎn)到B點(diǎn)的平均速度;
(2)小球在A點(diǎn)的瞬時速度;
(3)小球在B點(diǎn)的瞬時速度;
(4)小球運(yùn)動的加速度.

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

5.如圖所示,在豎直平面內(nèi),粗糙的斜面軌道AB的下端與光滑的圓弧軌道BCD相切于B,C是最低點(diǎn),圓心角∠BOC=37°,D與圓心O等高,圓弧軌道半徑R=1.0m,現(xiàn)有一個質(zhì)量為m=0.2kg可視為質(zhì)點(diǎn)的小物體,從D點(diǎn)的正上方E點(diǎn)處自由下落,DE距離h=1.6m,物體與斜面AB之間的動摩擦因數(shù)μ=0.5.取sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2.求:
(1)物體第一次通過C點(diǎn)時軌道對物體的支持力FN的大。
(2)要使物體不從斜面頂端飛出,斜面的長度LAB至少要多長;
(3)若斜面已經(jīng)滿足(2)要求,物體從E點(diǎn)開始下落,直至最后在光滑圓弧軌道做周期性運(yùn)動,在此過程中系統(tǒng)因摩擦所產(chǎn)生的熱量Q的大。

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

2.如圖所示,水平傳送帶長為s,以速度v始終保持勻速運(yùn)動,質(zhì)量為m的貨物無初速放到A點(diǎn),貨物運(yùn)動到B點(diǎn)時恰達(dá)到速度v,貨物與皮帶間的動摩擦因數(shù)為μ,當(dāng)貨物從A點(diǎn)運(yùn)動到B點(diǎn)的過程中,以下說法正確的是( 。
A.摩擦力對物體做功為$\frac{1}{2}$mv2B.摩擦力對物體做功為2μmgs
C.傳送帶克服摩擦力做功為μmgsD.因摩擦而生的熱能為μmgs

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

3.關(guān)于重力勢能下列說法正確的是( 。
A.同一高度的兩個物體,重力勢能一定不同
B.選取不同的零勢能參考面,同一物體的重力勢能不變
C.+3J的重力勢能和-3J的重力勢能一樣大
D.物體的重力勢能變化,一定有重力對物體做功

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