如图甲,用绳AC和BC吊起一重物,绳与竖直方向夹角分别为30°和60°,AC绳能承受的最大的拉力为150N,而BC绳能承受的最大的拉力为100N,求物体最大重力不能超过多少?某同学的解

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 牛顿第二定律/2022-10-29 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

如图甲,用绳AC和 BC吊起一重物,绳与竖直方向夹角分别为30°和60°,AC绳能承受的最大的拉力为150N,而BC绳能承受的最大的拉力为100N,求物体最大重力不能超过多少?
某同学的解法如下:以重物为研究对象,重物受力如图乙.由于重物静止,则有
TACsin30°=TBCsin60°         (1)
TACcos30°+TBCcos60°=G       (2)
将TAC=150N,TBC=100N代入(1 )( 2)式解得G=200N.
你认为该同学的解法正确与否?请说明理由并给出你的解答.
魔方格

◎ 答案

该同学的解法不正确.他错误地认为当TAC=150N时,TBC=100N,而没有认真分析力之间的关系.实际当TBC=100N时,TBC已经超过150N.    
正确解答是:以重物为研究对象.重物受力如图乙,重物静止,加速度为零.
据牛顿第二定律列方程
TACsin30°-TBCsin60°=0    ①
TACcos30°+TBCcos60°-G=0    ②
由式①可知TAC=

3
TBC,当TBC=100N时,TAC=173N,AC绳子将断.
而当TAC=150N时,TBC=86.6<100N       
将TAC=150N,TBC=86.6N代入式②解得G=173.32N.
所以重物的最大重力不能超过173.2N.

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图甲,用绳AC和BC吊起一重物,绳与竖直方向夹角分别为30°和60°,AC绳能承受的最大的拉力为150N,而BC绳能承受的最大的拉力为100N,求物体最大重力不能超过多少?某同学的解…”主要考查了你对  【滑动摩擦力、动摩擦因数】,【力的合成】,【共点力的平衡】,【牛顿第二定律】  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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