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小明跟着爸爸荡秋千的情景如图所示.设摆绳长为3m,悬点在横梁上,小明连同底板质量共为60kg.开始时小明在爸爸的外力作用

来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:物理作业 时间:2024/05/21 20:13:33
小明跟着爸爸荡秋千的情景如图所示.设摆绳长为3m,悬点在横梁上,小明连同底板质量共为60kg.开始时小明在爸爸的外力作用下使摆绳与竖直方向成37°角处于静止状态.某时刻爸爸放手让秋千由静止开始摆动,假设摆动过程中,小明与底板始终没有相对运动.当他运动到最低点时摆线拉力共为780N.取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.求:

(1)小明爸爸施加的最小外力;
(2)取悬点处为零势能参考平面,放手前小明及底板的重力势能;
(3)通过计算说明秋千第一次摆到另一侧的最大偏角与37°的关系.

(1)如图所示,当外力与摆绳垂直时最小.Fmin=mgsin37°=360N
(2)Ep=-mglcos37°=-1440J
(3)设小明第一次向下摆动过程中,动能的变化量为△EK,重力势能的变化量为△EGP
小明在最低点时,由牛顿第二定律得:
    F−mg=m
υ2
l
解得υ=3m/s
经过最低点,小明与底板的动能为EK=
1
2mυ2=270J
小明与底板重力势能的减小量为△EGp=360J,则有△EGP>△EK
说明小明在向下摆动过程中机械能减少,秋千第一次摆到另一侧的最大偏角小于37°.
答:
(1)小明爸爸施加的最小外力是360N;
(2)取悬点处为零势能参考平面,放手前小明及底板的重力势能是-1440J;
(3)秋千第一次摆到另一侧的最大偏角小于37°.
小明跟着爸爸荡秋千的情景如图所示.设摆绳长为3m,悬点在横梁上,小明连同底板质量共为60kg.开始时小明在爸爸的外力作用 小明跟着爸爸荡秋千.设摆绳长为3m,悬点在横梁上,小明连同底板质量共为50kg.开始时小明在爸爸的外力作用下使摆绳与竖直 下课后,小丽在运动场上荡秋千.已知小丽的质量为40kg,每根系秋千的绳子长为4m,能承受的最大张力是300N.如图,当秋 (2012•洛阳模拟)如图所示,质量为m的物体放在升降机的底板上.若升降机从静止开始以a=g/3的加速度竖直向下运动一段 小明和爸爸、妈妈3人在公园里玩跷跷板,爸爸体重为85kg,坐在跷跷板的一端. 质量为50kg的升降机,底板上方有质量m=50kg的货物,在竖直上升过程中,其v-t图像如图所示 一质量为50kg的人,站在电梯底板上随同电梯一起由静止开始匀加速竖直上升,经时间3s速度达到6m/s.取g=10m每二次 如图所示,质量为m的物体静止悬挂在轻质的支架上,斜梁OB与竖直方向的夹角为θ.求:水平横梁OA和斜梁OB作用于O点的弹力 如图所示,质量为m的物体悬挂在轻质的支架上,斜梁OB与竖直方向的夹角θ.设水平横梁OA和斜梁OB作用于O点的弹力分别为F 7岁小明和爸爸,妈妈三人在公园玩跷跷板,爸爸体重为72kg,坐在跷跷板的一端,体重只有妈妈一半的小明和妈妈 质量为40kg的小明同学骑着一辆质量为10kg自行车在平直公路上匀速行驶,在5min内行驶了1500m的路程.求: )如图甲所示,一质量为m=1kg的小物体静止在粗糙水平面上的A点上,从t=0时刻开始,小物体在水平力F作用下向右运动,水