题文
轻绳的两端A、B固定在天花板上,绳能承受的最大拉力为120N。现用挂钩将一重物挂在绳子的结点C处。如图所示,两端与竖直方向的夹角分别为37°和53°。求:
(1)此重物的最大重力不应超过多少?(sin37°=0.6;cos37°=0.8)
(2)若轻绳没有打结,将挂钩换成一个光滑的小滑轮,重物的最大重力可达多大?
题型:未知 难度:其他题型
答案
解:(1)取C点为研究对象进行受力分析如图所示:
由图可知,物体平衡时AC上的张力比BC上大,所以当AC上的张力为最大值120N时,BC上的张力小于120N,由三角形法则或正交分解得重物的最大重力为:
(2)在上图中,由几何关系设AB=s,则绳长l=0.6s+0.8s=1.4s
若将挂钩换成滑轮,则两根绳子的张力大小相等,对C点受力分析,如图所示
由几何关系cosθ=
由三角形法则或正交分解重物的最大重力为:
则:
解析
该题暂无解析
考点
据考高分专家说,试题“轻绳的两端A、B固定在天花板上,绳.....”主要考查你对 [力的分解 ]考点的理解。
力的分解
力的合成与分解:
(1)定义:求几个力的合力的过程叫力的合成,求一个力的分力的过程叫力的分解。
(2)力的合成与分解的具体方法
a.作图法:选取统一标度,严格作出力的图示及平行四边形,然后用统一标度去度量各个力的大小;
b.计算法:根据平行四边形定则作出示意图,然后利用解三角形的方法求合力或分力的大小。一般要求会解直角三角形。
力的分解的几种情况:
分解方法:
几种按效果分解的实例:
由力的三角形定则求力的最小值:
(1)当已知合力F的大小、方向及一个分力F1的方向时,另一个分力F2最小的条件是:两个分力垂直,如图甲。最小值
。
(2)当已知合力F的方向及一个分力F1的大小、方向时,另一个分力F2最小的条件是:所求分力F2与合力F垂直,如图乙。最小值
。
(3)当已知合力F的大小及一个分力F1的大小时,另一个分力F2最小的条件是:已知大小的分力F1与合力 F同方向。最小值。
由圆的切线求力方向的极值:
(1)当已知两分力F1、F2的大小时,合力,的方向与较大分力间夹角有最大值,与较小分力间夹角有最小值。如图所示,设两分力中F1较大,则合力F与F1之间最大夹角θ满足。
(2)当已知合力F与其中一个分力F1的大小时,若F >F1,则另一个分力F2与合力F的方向间夹角有一最大值。如图所示,其最大夹角θ满足。
(3)当已知合力F的大小及一个分力F1的大小时,另一个分力F2最小的条件是:已知大小的分力F1与合力 F同方向。最小值。
由圆的切线求力方向的极值:
(1)当已知两分力F1、F2的大小时,合力,的方向与较大分力间夹角有最大值,与较小分力间夹角有最小值。如图所示,设两分力中F1较大,则合力F与F1之间最大夹角θ满足。
(2)当已知合力F与其中一个分力F1的大小时,若F >F1,则另一个分力F2与合力F的方向间夹角有一最大值。如图所示,其最大夹角θ满足
。若F
。
。