题目内容

精英家教网如图所示,用不可伸长的轻绳AC和BC吊起一质量不计的沙袋,绳AC和BC与天花板的夹角分别为60°和30°.现缓慢往沙袋中注入沙子.重力加速度g取10m/s2.
(1)当注入沙袋中沙子的质量m=10kg时,求绳AC和BC上的拉力大小FAC和FBC.
(2)若AC能承受的最大拉力为150N,BC能承受的最大拉力为100N,为使绳子不断裂,求注入沙袋中沙子质量的最大值M.
分析:以结点C为研究对象作出受力分析图,分析BC、AC两绳拉力的大小,确定哪根绳子的拉力先达到最大.再根据受力平衡列方程解得结果.
解答:解:装置受力图如图,运用合成法,
(1)重物对结点的拉力等于重物的重力:T=mg,
精英家教网

由几何知识:FAC=mgcos30°=
3
2
mg=86.5N
FBC=mgsin30°=
1
2
mg=50N                    
(2)因为
FAC
FBC
=
3

而 FACmax=150N   FBCmax=100N
所以AC更容易被拉断
FACmax=
3
2
Mg=150N
所以:M=10
3
kg
答:(1)当注入沙袋中沙子的质量m=10kg时,绳AC和BC上的拉力大小FAC和FBC分别为86.5N和50N;
(2)AC能承受的最大拉力为150N,BC能承受的最大拉力为100N,为使绳子不断裂,注入沙袋中沙子质量的最大值M为10
3
kg.
点评:本题是动力学中临界问题,分析临界条件是关键.当绳子刚要被拉断时,绳子的拉力达到最大值,是常用的临界条件.
练习册系列答案
相关题目

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网