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如图16所示,能承受最大拉力为10 N的细线OA与竖直方向成45°角,能承受最大拉力为5 N的细线OB水平,细线OC能承受足够大的拉力.为使OA、OB均不被拉断,OC下端所悬挂的最大的力是多少?

图16

5 N

解析:当OC下端所悬挂物重不断增大时,细线OA、OB所受的拉力同时增大,为了判断哪根细线先被拉断,可选O点为研究对象,其受力情况则是沿三条细线的三个方向上的拉力作用.假设OB不会拉断,且OA上的拉力先达到最大值,即F1max=10 N,根据平衡条件有:F2=F1maxcos45°,代入数据得F2=7.07 N.由于F2大于OB能承受的最大拉力,所以在物重逐渐增大时,细线OB先被拉断.再假设OB线上拉力刚好达到最大值,即F2max=5 N,处于将被拉断的临界状态,根据平衡条件有:F1cos45°=F2max,F1sin45°=F3,再选重物为研究对象,根据平衡条件有:F3=Gmax,联立以上的三个方程解得悬挂物体的最大重力为Gmax=F2max=5 N.


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2012年11月25日,如图1歼-15舰载机成功阻拦着陆“辽宁号”航母后,又沿航母舰首14°上翘跑道滑跃式起飞,突破了阻拦着舰、滑跃起飞关键技术.甲板上的阻拦索具有关键作用,阻拦索装置完全由我国自主研制制造,在战机着舰时与尾钩完全咬合后,在短短数秒内使战机速度从数百公里的时速减少为零,并使战机滑行距离不超过百米.(g取10m/s2
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(1)设歼-15飞机总质量m=2.0×104kg,着陆在甲板的水平部分后在阻拦索的作用下,速度由v0=100m/s滑行50m后停止下来,水平方向其他作用力不计,此过程可视为匀减速运动.求阻拦索对飞机的水平作用力F;
(2)在第(1)问所述的减速过程中,飞行员所受的阻力是飞行员自身重力的多少倍?
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如图16-2-5所示,如果悬挂球的绳子能承受的最大拉力T0=10 N,球质量m=0.5 kg,L=0.3 m,锤头质量M=0.866 kg,如果锤沿水平方向打击球m,锤头速度多大时才能把绳子打断(设m原来静止,打击后锤头静止,取g=10 m/s2)?

图16-2-5

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科目:高中物理 来源:2014届高一物理力的分解单元测试 题型:选择题

三段不可伸长的细绳OAOBOC能承受的最大拉力相同,它们共同悬挂一重物,如图所示.其中OB是水平的,A端、B端都固定,若逐渐增加C端所挂物体的质量,则最先断的绳(  )

图2-6-16

A.必定是OA

B.必定是OB

C.必定是OC

D.可能是OB,也可能是OC

【解析】:选A.法一:三根绳子能承受的最大拉力相同,在增大C端物体质量的过程中,判断谁先断,实际是判断三根绳子谁承担的拉力最大.O点所受三力如图甲所示,由于三力平衡,即F1F2的合力FF3相平衡,从图中直接看出,F1是直角三角形的斜边,F2F3均为直角边,因此F1必大于F2F3.当增大C端重物质量时,OA首先承受不住,先断,选A.

法二:三力F1F2F3平衡,则首尾相接必成一封闭三角形,如图乙所示,由图看出F1是直角三角形的斜边,最大,因而OA先断.

法三:F1沿水平和竖直两方向正交分解,如图丙所示,F1的水平分量与F2平衡,则有F1F1xF2;同理F1的竖直分量与F3平衡,有F1F1yF3,因此F1最大,OA先断.

 

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