题目内容

轻绳的两端A、B固定在天花板上,绳能承受的最大拉力为120 N.现用挂钩将一重物挂在绳子上,结果挂钩停在C点,如图所示.轻绳的两端与竖直方向的夹角分别为37°和53°.已知sin37°=0.6;cos37°=0.8,求:

(1)此重物的最大重力为多少?

(2)若将挂钩换成一个光滑、轻质的小滑轮,则重物的最大重力可达多大?

答案:
解析:

  解析:(1)取C点为研究对象进行受力分析如图甲所示:

  由图可知,物体平衡时AC上的张力T1BC上的张力T2

  关系:T2T1tan37° ①

  所以当AC上的张力为最大值120 N时,BC上的张力小于120 N,

  因此计算中取T1=120 N ②

  故重物的最大重力为 ③

  (2)在图甲中,设AB=s,由几何关系,绳长l=scos53°+scos37°=1.4 s

  若将挂钩换成滑轮,则静止时C点位于AB的中垂线上,

  此时两根绳子的张力大小相相等

  对C点受力分析,如图乙所示,

  由几何关系cos≈0.7 ④

  由图示关系有重物的最大重力为 ⑤

  故重物的最大重力为Gm=168 N


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