Question

如圖為小文跟著爸爸蕩秋千的情景．設(shè)擺繩長(zhǎng)為3m，懸點(diǎn)在樹枝上，小文與底板的總質(zhì)量為50kg．某時(shí)刻爸爸放手讓秋千由靜止開始擺動(dòng)，假設(shè)擺動(dòng)過程中，小文和底板可看成質(zhì)點(diǎn)．當(dāng)她運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)擺線拉力為650N．則小文到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)的速度為

 

m/s，小文能否擺到和原來釋放時(shí)相同的高度

 

（填“能”或“不能”） （認(rèn)為此過程中阻力大小恒定不變，不考慮手對(duì)繩的作用力 ）

Answer 1

分析：根據(jù)文到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)擺線拉力共為650N，由牛頓第二定律和向心力知識(shí)求出小文經(jīng)過最低點(diǎn)時(shí)的速度．小文在運(yùn)動(dòng)過程受到阻力作用，機(jī)械能將不斷減小，根據(jù)能量守恒定律分析小文能否擺到和原來釋放時(shí)相同的高度．

解答：解：小文和底板在最低點(diǎn)時(shí)，由重力和擺線的拉力的合力提供向心力，由牛頓第二定律得：
F-mg=m

v2

l

得：υ=

(F-mg)l m

=

(650-500)×3 50

m/s=3m/s
小文在運(yùn)動(dòng)過程受到阻力作用，機(jī)械能將不斷減小，根據(jù)能量守恒定律分析得知，小文不能擺到和原來釋放時(shí)相同的高度．
故答案為：3，不能．

點(diǎn)評(píng)：本題實(shí)際是豎直平面圓周運(yùn)動(dòng)的問題，關(guān)鍵分析小文的受力情況，確定向心力的來源，運(yùn)用牛頓第二定律處理動(dòng)力學(xué)問題．