题目内容
【题目】如图所示，两根不可伸长的细绳A、B端分别固定在水平天花板上，O端系有一质量m＝
kg的物体，ABO组成一边长为L＝5
m的正三角形．物体受到方向水平向左的风力作用，绳BO能承受的最大拉力Fm＝20N，绳AO不会被拉断，取g＝10m/s2.
(1) 水平风力F1＝5N时，物体处于静止状态，求绳BO中的拉力大小FB；
(2) 水平风力为F2时，绳BO刚好被拉断，求F2和绳BO拉断时物体的加速度大小a；
(3) 在(2)的情况下，求物体运动过程中的最大速度vm和物体运动到最高点时与初始位置的高度差h.
【答案】(1) 
(2) 
， 
（3）
， 
【解析】试题分析：对O点受力分析，然后根据共点力平衡条件列式并结合合成法求解即可求出拉力；求出绳BO拉断时，物体仍在原来位置，则拉断前瞬间水平和竖直方向的分力，水平方向由平衡条件和牛顿第二定律即可求出F2和加速度；根据动能定理即可求出最大速度vm和物体运动到最高点时与初始位置的高度差。
（1）设此时绳AO中的拉力大小FA，由平衡条件有
代入数据解得
（2）设绳BO拉断时，物体仍在原来位置，则拉断前瞬间水平和竖直方向的分力分别为
由于
，说明物体仍在原来位置，此时绳AO中的拉力大小为0．
水平方向由平衡条件有 
绳BO被拉断后，物体做圆周运动，拉断时加速度方向沿圆切线方向，则
解得： 
（3）设绳AO向左摆到与水平方向的夹角为θ时，物体运动的速度最大，则
联立解得： 
设绳AO向左摆到与水平方向的夹角为α时，物体到达最高点，则
解得： 
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