Question

如圖所示，重30N的物體用細(xì)繩OC懸掛在O點(diǎn)，OC繩能承受最大拉力為20N．現(xiàn)用一水平拉力作用于繩中的A點(diǎn)緩慢向右拉動物體，問：
（1）可以把OA繩拉到與豎直方向所成的最大角度θ；
（2）當(dāng)把OA繩拉到與豎直方向成最大角度時(shí)的拉力．

Answer 1

分析：此題是物體受力平衡的應(yīng)用，設(shè)臨界狀態(tài)的夾角為θ，再應(yīng)用受力平衡運(yùn)用合成法結(jié)合幾何知識計(jì)算即可．

解答：解：（1）當(dāng)OA繩與豎直方向的夾角逐漸增大時(shí)，OA的拉力也逐漸增大，當(dāng)其拉力達(dá)到本身能承受的最大拉力時(shí)，就不能再增大角度了．
設(shè)此時(shí)OA與豎直方向的夾角為θ，結(jié)點(diǎn)A的受力如圖所示．

根據(jù)平衡條件，結(jié)合幾何知識有：cosθ=

G

TOA

=

30

20 3

=

3

2

得       θ=30°；
（2）設(shè)OA繩與豎直方向成最大角度時(shí)水平拉力的大小為F，由上圖結(jié)合幾何知識有：
F=Gtanθ=30×

3

3

=10N；
答：（1）可以把OA繩拉到與豎直方向所成的最大角度θ為30°；
（2）當(dāng)把OA繩拉到與豎直方向成最大角度時(shí)的拉力為10N．

點(diǎn)評：對結(jié)點(diǎn)受力分析，根據(jù)邊角的關(guān)系直接計(jì)算即可，難度不大，關(guān)鍵是要對接點(diǎn)進(jìn)行正確的受力分析．