题目内容
14.如图所示,ACB是一光滑的、足够长的、固定在竖直平面内的“∧”形框架,其中CA、CB两边足够长且与竖直方向的夹角分别为37°和53°,P、Q两个轻质小环分别套在CA、CB上,两根细绳l1、l2的一端分别系在P、Q环上,另一端和一绳套系在一起,结点为O.l1能承受的最大张力为10N,l2能承受的最大张力为5N,绳套能承受很大的拉力.现将质量为50g的钩码一个一个地串在绳套下面,O点最多能挂多少个这样的钩码?(g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)分析 O点处于平衡状态,对结点O受力分析,再根据三力平衡分析哪根绳先断,从而求出所挂钩码的最大重力,进而求出最多的个数.
解答 解:对结点O受力分析如图所示:
根据平衡条件可知,F1和F2的合力与mg等值反向,如图所示.几何关系可知,
故FP:FQ=tan37°:1=sin37°:sin53°=3:4,
根据l1能承受的最大张力为10N,l2能承受的最大张力为5N,可知l2先断,
所以当FQ=5N时,钩码重力最大,mg=$\frac{{F}_{Q}}{sin53°}=\frac{5}{0.8}=6.25N$
则O点最多能挂钩码的个数n=$\frac{6.25}{0.05×10}=12.5$,即最多能挂12个.
答:O点最多能挂12个这样的钩码.
点评 本题的解题关键是抓住两环只受两个力,二力平衡,确定出两绳的方向.还要能正确的受力分析,并且能熟练运用几何知识分析力的关系.
练习册系列答案
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4.下列关于静电场中电场线的叙述正确的是( )
A. | 沿着电场线的方向强度越来越小 | |
B. | 电荷沿着电场线的方向移动,电势能逐渐减小 | |
C. | 电场线是人们假设的,用以形象地表示电场强弱和方向,客观并不存在 | |
D. | 电场线是闭合曲线,始于正电荷或无穷远,止于无穷远或负电荷 |
5.如图所示,飞行员跳伞后飞机上的其他飞行员(甲)和地面上的人(乙)观察跳伞飞行员的运动后,引发了对跳伞飞行员运动状况的争论,下列说法正确的是( )
A. | 他们的争论是由于参考系的选取不同而引起的 | |
B. | 以飞机为参考系,甲的说法是正确的 | |
C. | 研究物体运动时不一定要选择参考系 | |
D. | 参考系的选择只能是相对于地面静止的物体 |