用細(xì)繩AC和BC吊起一重物,兩繩與豎直方向的夾角如圖所示.AC能承受的最大拉力為150N,BC能承受的最大拉力為100N.為了使繩子不斷,所吊重物的質(zhì)量不得超過多少?(g取10m/s2
分析:以結(jié)點(diǎn)C為研究對(duì)象作出受力分析圖,分析BC、AC兩繩拉力的大小,確定哪根繩子的拉力先達(dá)到最大.再根據(jù)受力平衡列方程解得結(jié)果.
解答:解:設(shè)重物的質(zhì)量最大為m,此時(shí)C點(diǎn)處于平衡狀態(tài),對(duì)C點(diǎn)受力分析如圖所示:
水平方向上:TBCsin60°=TACsin30°…①
設(shè)AC繩先達(dá)到最大拉力150N
即:TAC=150N  
由①式解得:TBC=50
3
N<100N,說明此時(shí)BC繩子還未達(dá)到拉力的最大值,但AC繩子已經(jīng)達(dá)到拉力最大值.
在豎直方向:TBCcos60°+TACcos30°=mg    
解得:m=
TBCcos60°+TACcos30°
g
=
50
3
×0.5+150×
3
2
10
=10
3
kg  
答:為了使繩子不斷,所吊重物的質(zhì)量不得超過10
3
kg.
點(diǎn)評(píng):本題是動(dòng)力學(xué)中臨界問題,分析臨界條件是關(guān)鍵.當(dāng)繩子剛要被拉斷時(shí),繩子的拉力達(dá)到最大值,是常用的臨界條件.
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相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

用細(xì)繩AC和BC吊起一重為10kg的重物,兩繩與水平方向的夾角如圖所示.
(1)對(duì)重物的重力按效果進(jìn)行分解,畫出重力的分解圖.
(2)求AC繩和BC繩受到的拉力大。
(3)如果AC繩和BC繩的最大承受力分別為100N和150N,試分析若逐漸增大重物的質(zhì)量,哪一根繩將先斷,并求出此時(shí)的重物的質(zhì)量為多大.

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科目:高中物理 來源: 題型:

用細(xì)繩AC和BC吊起一重為10kg的重物,兩繩與水平方向的夾角如圖所示.
(1)求AC繩和BC繩受到的拉力大。
(2)如果AC繩和BC繩的最大承受力分別為100N和  150N,試分析若逐漸增大重物的質(zhì)量,哪一根繩將先斷,并求出繩斷時(shí)的重物的重力為多大?(取g=10m/s2

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)用細(xì)繩AC和BC吊起一重物,兩繩與豎直方向的夾角如圖所示,AC能承受的最大拉力為150N,BC能承受的最大拉力為100N.
(1)若掛一50N的重物時(shí),AC繩的拉力為多少?
(2)為使繩子不斷裂,所吊重物的質(zhì)量不得超過多少?

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科目:高中物理 來源:2012-2013學(xué)年黑龍江省鶴崗一中高一(上)期末物理試卷(理科)(解析版) 題型:解答題

用細(xì)繩AC和BC吊起一重為10kg的重物,兩繩與水平方向的夾角如圖所示.
(1)求AC繩和BC繩受到的拉力大小.
(2)如果AC繩和BC繩的最大承受力分別為100N和  150N,試分析若逐漸增大重物的質(zhì)量,哪一根繩將先斷,并求出繩斷時(shí)的重物的重力為多大?(取g=10m/s2

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