如图所示,细绳CO与竖直方向成一定角度,A、B两物体用跨过轻滑轮的细绳相连,两绳夹角为60°,不计绳与滑轮间的摩擦。已知物体B的重力为100N。(1)若地面对物体B的支持力为80N

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 力的分解/2022-10-22 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

如图所示,细绳CO与竖直方向成一定角度,A、B两物体用跨过轻滑轮的细绳相连,两绳夹角为60°,不计绳与滑轮间的摩擦。已知物体B的重力为100N。

(1)若地面对物体B的支持力为80N,求物体B所受到的摩擦力大小;
(2)若物体B与水平面之间的动摩擦因数为μ=0.5,欲使物体B在水平面上不滑动,物体A的重力最大不能超过多少?(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)
(3)若在满足(2)中所述情景下,试求CO绳所受的拉力大小。

◎ 答案

(1)  (2)   (3)

◎ 解析


试题分析:首先选择定滑轮为研究对象受力分析,由于滑轮受力平衡可以解出BC绳子与水平方向的夹角,然后对B物体受力分析,建立直角坐标系,把绳子拉力分解到坐标轴上,最后水平方向与竖直方向分别列方程求解即可.
解:(1)首先确定绳子与水平方向的夹角,选择滑轮为研究对象,受力分析如图:

由于滑轮受力平衡,所以OC的拉力应与另外两绳AC、BC的拉力合力为零,而AC、CB实际为同一绳子,所以拉力大小相同,根据力的合成AC、BC两力的合力大小等于OC的拉力大小,方向沿OC向外,即四边形ACBD是菱形,∠DCA=30°。
对B受力分析如图所示:

因为∠ACB=60°,所以F拉和水平方向的夹角为θ=30°
由于B物体受力平衡:水平方向:Tcosθ="f"    ①
竖直方向:Tsinθ+FN=GB  ②
已知物体B所受重力为100N,水平地面对物体B的支持力FN为80N,
由②解得:T="40N" ③
把③代入①解得:f=
(2)由于B物体受力平衡:
水平方向:Tcosθ="f"    ④
竖直方向:Tsinθ+FN=GB  ⑤
物体受到的最大静摩擦力为:,代入数值可得:由于物体A受力平衡,所以重力等于竖直向上的绳子拉力T=
(3) 绳子OC的拉力大小等于AC、BC两绳子拉力的合力:FCD=2×T×cos30°=
点评:此题难点在于确定倾斜绳子与水平方向的夹角,仍然需要通过受力分析,根据受力平衡来解决夹角问题.

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,细绳CO与竖直方向成一定角度,A、B两物体用跨过轻滑轮的细绳相连,两绳夹角为60°,不计绳与滑轮间的摩擦。已知物体B的重力为100N。(1)若地面对物体B的支持力为80N…”主要考查了你对  【力的合成】,【力的分解】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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