1、如图甲所示,轻绳AC与水平面夹角α=30°,BC与水平面夹角β=60°,若AC、BC能承受的最大拉力不能超过100N,那么重物G不能超过多少(设悬挂重物G的绳CD强度足够)?
解析:
此类问题的研究对象只能选结点C,因为C点能将受到的AC、BC的拉力与重物G联系起来,由于C点只受三个力且合力为零,所以最简单的求解方法就是力的合成或分解.
由于重物静止时对C点的拉力F=G,拉力产生两个效果对BC的拉力FBC和对AC的拉力FAC,其力的矢量关系如图乙,从图中关系可以看出FBC>FAC,即当重力G增加时,FBC先达到100 N.因此重力G的极限值就等于FBC=100N时所对应的F的数值,由几何关系得
2、如图所示,物体a,b和c叠放在水平桌面上,水平力Fb=5N、Fc=10N分别作用于物体b、c上,a、b和c仍保持静止。以f1、f2、f3分别表示a与b、b与c、c与桌面间的静摩擦力的大小,则( )
A.f1=5N,f2=0,f3=5N B.f1=5N,f2=5N,f3=0
C.f1=0,f2=5N,f3=5N D.f1=0,f2=10N,f3=5N
解析:b受c向右静摩擦力f2与Fb平衡,c受向左f2+f3=10N与Fc平衡.故C正确。
答案:C
3、有些人,像电梯修理员、牵引专家和赛艇运动员,常需要知道绳或金属线中的张力,可又不能到那些绳、线的自由端去测量,一家英国公司现在制造出一种夹在绳上的仪表.用一个杠杆使绳子的某点有一个微小偏移量,如图所示.仪表很容易测出垂直于绳的回复力,推导一个能计算绳中张力的公式.如果偏移量为12mm,回复力为300 N,计算绳中张力.
解析:
设绳中张力为FT,仪器对绳的拉力F可分解为拉绳的两个力F1、F2,而F1=F2=FT,如图所示,由F1、F2、F 构成一个菱形,依图中几何关系有,又因微小形变,所以sinθ≈tanθ,故.当F =300N,δ=12mm时,FT=1562.5N.