题目内容

1.如图,用一根绳子a把物体挂起来,再用另一根水平的绳子b把物体拉向一旁固定起来.物体的重力是40N,绳子a与竖直方向的夹角θ=37°,绳子a对物体的拉力大小为50N;若保持b绳水平,将悬点左移,增大角度θ,绳子a的拉力将会增大(填变大、变小或者不变).(sin37°=0.6,cos37°=0.8)

分析 物体处于平衡状态,所受的合外力为零.以物体为研究对象,分析受力情况,作出力图,根据平衡条件采用正交分解法求解.

解答 解:以物体为研究对象,进行受力分析:重力G、a绳的拉力Ta和b绳的拉力Tb,作出力图如图所示.
以水平方向为x轴,竖直方向为y轴建立直角坐标系,如图所示.
由共点力的平衡条件得:
Tb-Tasin37°=0…①
Tacos37°-G=0…②
由②得:Ta=$\frac{G}{cos37°}=\frac{40}{0.8}$N=50N
若保持b绳水平,将悬点左移,增大角度θ,则Ta=$\frac{G}{cosθ}$增大.
故答案为:50;增大.

点评 本题是简单的力平衡问题,采用的是正交分解法处理的,也可以应用力的合成法或力的分解法求解.

练习册系列答案
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6.某同学验证物体质量一定时加速度与合力的关系,实验装置如图1所示.主要思路是通过改变悬挂小钩码的质量,改变小车所受拉力,并测得小车的加速度.将每组数据在坐标纸上描点、画线,观察图线特点.

(1)实验中应该满足:钩码的质量m和小车质量M的关系为M>>m.
(2)如图2所示为本实验中得到的一条清晰纸带,纸带上两相邻计数点的时间间隔T=0.10s,其中x1=7.05cm、x2=7.68cm、x3=8.33cm、x4=8.95cm、x5=9.61cm、x6=10.26cm.为了尽量减小误差,则用T、x1、x2…x6表示小车加速度大小a=$\frac{{x}_{6}+{x}_{5}+{x}_{4}-{x}_{3}-{x}_{2}-{x}_{1}}{9{T}^{2}}$,计算得加速度大小a=0.64m/s2(计算结果保留两位有效数字).
(3)经过6次实验,获得了6组对应的小车所受合力F、小车加速度a的数据,在坐标纸上描点、画线,得到如图3所示的a-F图线.发现图线不过原点,经排查发现:并非人为的偶然误差所致,那么,你认为出现这种结果的原因可能是小车前进过程中受到滑动摩擦力.学习牛顿第二定律后,你认为图3中图线的斜率表示小车质量的倒数. 
(4)经过6次实验,获得了6组对应的小车所受合力F、小车加速度a的数据,在坐标纸上描点、画线,得到如图3所示的a-F图线.发现图线不过原点,经排查发现:并非人为的偶然误差所致,学习牛顿第二定律后,你认为根据图3中图线可以知道小车运动中的摩擦力为0.02N,小车的质量M=0.10kg(计算结果保留两位有效数字)

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