如下圖所示,能承受最大拉力為10N的細線OA與豎直方向成45°角,能承受最大拉力5N的細線OB水平,細線OC能承受足夠的拉力,為使OA、OB均不被拉斷,OC下端所懸掛物體的最大重力是多少?

【答案】分析:選結點O為研究對象,受力分析后應用平衡條件判斷那根繩子先斷,根據(jù)先斷的繩子能承受的最大拉力求出最大重力.
解答:解:選結點O為研究對象,受力分析并合成如圖:

當OC下端所懸物重不斷增大時,細線OA、OB所受的拉力同時增大.
假設OB不會被拉斷,且OA上的拉力先達到最大值,即F1=10N,
根據(jù)平衡條件有:
F2=F1maxcos45°=10×N=7.07N,
由于F2大于OB能承受的最大拉力,所以在物重逐漸增大時,細線OB先被拉斷.
再假設OB線上的拉力剛好達到最大值(即F2max=5N)
處于將被拉斷的臨界狀態(tài),根據(jù)平衡條件有
F1cos45°=F2max,F(xiàn)1sin45°=F3
再選重物為研究對象,根據(jù)平衡條件有
F3=Gmax
以上三式聯(lián)立解得懸掛最大重力為
Gmax=F2max=5N.
答:OC下端所懸掛物體的最大重力是5N
點評:本題為平衡條件的應用,關鍵點時判斷那根繩子先斷,分別用兩根繩子能承受的最大拉力求出重物的重力,取小的即可.
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