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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.
人气:373 ℃ 时间:2019-10-14 02:30:49
解答
(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: ...
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