Question

如圖所示，行車通過長L=5m的吊索，吊著質量m=1.0×10³kg的鋼材，以v=2m/s速度沿水平方向勻速行駛，行車突然停車．（g取10m/s²）求：
（1）行車在行駛過程中，吊鉤受到的拉力F；
（2）行車突然停車的瞬間，吊鉤受到的拉力F′．

Answer 1

【答案】分析：（1）行車勻速前進時，鋼材做勻速直線運動，受力平衡，吊鉤受到的拉力等于鋼材的重力；
（2）行車突然停車的瞬間，剛才由于慣性，繞行車做圓周運動，在最低點時，重力和拉力的合力提供向心力．
解答：解：（1）由二力平衡條件知：F=mg=10⁴N
即行車在行駛過程中，吊鉤受到的拉力F等于10⁴N．
（2）由題意知，行車突然停車的瞬間，鋼材開始做圓周運動，其所受合力提供向心力，
即：F′-mg=m
∴F′=m（g+）=1.08×10⁴N
即行車突然停車的瞬間，吊鉤受到的拉力F′為1.08×10⁴N．
點評：本題關鍵要分析求出鋼材的運動情況，然后根據平衡條件或牛頓第二定律列式求解．