题目内容

5.如图所示,两竖直木桩ab、cd固定,一不可伸长的轻绳两端固定在a、c端,绳长L,一质量为m的物体A通过轻质光滑挂钩挂在轻绳之间,静止时轻绳两端夹角为120°,若把轻绳换成自然长度为L的橡皮筋,物体A悬挂会仍处于静止状态,橡皮筋处于弹性限度内,若重力加速度大小为g,关于上述两种情况,下列说法正确的是(  )
A.轻绳的弹力大小为2mgB.轻绳的弹力大小为mg
C.橡皮筋的弹力大于mgD.橡皮筋的弹力小于mg

分析 根据几何知识求出两绳与水平方向的夹角,分析挂钩受力情况,根据平衡条件求解绳中的张力T.同理分析橡皮绳的弹力.

解答 解:A、B、设两杆间的距离为S,细绳的总长度为L,静止时轻绳两端夹角为120°,由于重物的拉力的方向竖直向下,所以三个力之间的夹角都是120°.根据矢量的合成可知,三个力的大小是相等的.故轻绳的弹力大小为mg.故A错误,B正确;
C、D、若把轻绳换成自然长度为L的橡皮筋,橡皮筋受到拉力后长度增大,杆之间的距离不变,所以重物静止后两根绳子之间的夹角一定小于120°,两个分力之间的夹角减小,而合力不变,所以两个分力减小,即橡皮筋的拉力小于mg.故C错误,D正确.
故选:BD

点评 本题要抓住挂钩与动滑轮相似,两侧绳子的拉力关于竖直方向对称,能运用几何知识求解夹角α,再运用平衡条件解题.

练习册系列答案
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15.在做“研究平物体的运动”实验时:
由于平抛物体的运动规律可以概括为两点:①水平方向做匀速直线运动;②竖直方向做自由落体运动.现有甲、乙、丙三位同学根据不同的实验条件,进行了平抛运动规律的探究:
甲同学采取如图甲所示的装置,用小锤采用不同的力击打弹性金属片,金属片把A球沿水平方向弹出,同时B球倍松开自由下落,它观察到的现象是两球同时落地,这一现象可以说明上述第②点规律.
乙同学采用如图乙所示的装置,两个相同的弧形轨道M、N,分别用于发射小铁球P、Q,其中N的末端可看做与光滑的水平板相切,两轨道上端分别装有电磁铁C、D;调节电磁铁C、D的高度使AC=BD,从而保证小铁球P、Q在轨道末端的水平初速度v0相等.现将小铁球P、Q分别吸在电磁铁C、D上,然后切断电源,使两小球以相同的初速度v0同时分别从轨道M、N的末端射出.实验可观察到的现象应是两球相撞.仅仅改变弧形轨道M的高度,重复上述实验,仍能观察到相同的现象,这一现象又可以说法上述第①点规律.
丙同学在实验中用频闪照相方法拍摄的小球(可视为质点)做平抛运动,得到的闪光照片如图丙,如果图中每个小方格的边长表示的实际距离是l和闪光频率为f.那么利用上述已知量和图中信息可以求出的是:
①平抛的初速度大小v0=3lf.
②小球通过P点时的速度大小v=5lf.
③当地的重力加速度值g=2lf2.

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