Question

如图所示，行车通过长L=5m的吊索，吊着质量m=1.0×10³kg的钢材，以v=2m/s速度沿水平方向匀速行驶，行车突然停车．（g取10m/s²）求：
（1）行车在行驶过程中，吊钩受到的拉力F；
（2）行车突然停车的瞬间，吊钩受到的拉力F′．

Answer 1

分析：（1）行车匀速前进时，钢材做匀速直线运动，受力平衡，吊钩受到的拉力等于钢材的重力；
（2）行车突然停车的瞬间，刚才由于惯性，绕行车做圆周运动，在最低点时，重力和拉力的合力提供向心力．

解答：解：（1）由二力平衡条件知：F=mg=10⁴N
即行车在行驶过程中，吊钩受到的拉力F等于10⁴N．
（2）由题意知，行车突然停车的瞬间，钢材开始做圆周运动，其所受合力提供向心力，
即：F′-mg=m

v2

L

∴F′=m（g+

v2

L

）=1.08×10⁴N
即行车突然停车的瞬间，吊钩受到的拉力F′为1.08×10⁴N．

点评：本题关键要分析求出钢材的运动情况，然后根据平衡条件或牛顿第二定律列式求解．