(2011?泰興市模擬)如圖所示,物體A的質(zhì)量m=3kg,用兩根輕繩B、C連接于豎直墻上,要使兩繩都能繃直,即物體A在如圖所示位置保持平衡,現(xiàn)施加一個(gè)力F作用于物體,力F的方向如圖所示,若夾角θ=60°,求力F的大小應(yīng)滿足的條件.(取g=10m/s2
分析:對(duì)小球受力分析,然后根據(jù)平衡條件并運(yùn)用正交分解法,得到F與兩個(gè)繩子拉力的關(guān)系式再求解范圍.
解答:解:A球受力如圖所示,則有

水平方向:Fcosθ=FBcosθ+FC     ①
豎直方向:Fsinθ+FBsinθ=mg     ②
由②式得
F=
mg
sinθ
-FB
mg
sinθ
=20
3
N=34.6N

由①、②式得
F=
mg
2sinθ
+
FC
2cosθ
≥10
3
N=17.3N

所以力F大小應(yīng)滿足的條件是17.3 N≤F≤34.6 N.
點(diǎn)評(píng):本題是物體平衡中極值問題,也可以直接尋找臨界條件:當(dāng)力F最小時(shí),OC繩松馳,張力為零;當(dāng)力F最大時(shí),OB繩松馳,張力為零;根據(jù)平衡條件分別求出力F的最小值和最大值,再求出力F的范圍.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

(2011?泰興市模擬)如圖斜面ABC,AB段是光滑的,BC段是有摩擦.某物體從A點(diǎn)由靜止開始下滑,當(dāng)滑至C點(diǎn)時(shí)恰好停止,則下列說法正確的是( 。

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科目:高中物理 來源: 題型:

(2011?泰興市模擬)在如圖所示裝置中,兩物體質(zhì)量分別為m1、m2,懸點(diǎn)a、b間的距離遠(yuǎn)大于滑輪的直徑,不計(jì)一切摩擦,整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài).由圖可知( 。

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科目:高中物理 來源: 題型:

(2011?泰興市模擬)物體m靜止與斜面體M一起靜止在水平面上.若將斜面的傾角A稍微增大一些,且物體m仍然靜止在斜面上,則( 。

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科目:高中物理 來源: 題型:閱讀理解

(2011?泰興市模擬)某同學(xué)用圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置研究小車在斜面上的運(yùn)動(dòng).實(shí)驗(yàn)步驟如下:
a.安裝好實(shí)驗(yàn)器材.
b.接通電源后,讓拖著紙帶的小車沿平板斜面向下運(yùn)動(dòng),重復(fù)幾次.選出一條點(diǎn)跡比較清晰的紙帶,舍去開始密集的點(diǎn)跡,從便于測量的點(diǎn)開始,每兩個(gè)打點(diǎn)間隔取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),如圖中0、1、2…6點(diǎn)所示.
c.測量1、2、3…6計(jì)數(shù)點(diǎn)到0計(jì)數(shù)點(diǎn)的距 離,分別記作:S1、S2、S3…S6
d.通過測量和計(jì)算,該同學(xué)判斷出小車沿平板做勻加速直線運(yùn)動(dòng).
e.分別計(jì)算出S1、S2、S3…S6與對(duì)應(yīng)時(shí)間的比值
S1
t1
、
S2
t2
S3
t3
S6
t6

f.以
S
t
為縱坐標(biāo)、t為橫坐標(biāo),標(biāo)出
S
t
與對(duì)應(yīng)時(shí)間t的坐標(biāo)點(diǎn),劃出
S
t
-t圖線.
結(jié)合上述實(shí)驗(yàn)步驟,請(qǐng)你完成下列任務(wù):
(1)實(shí)驗(yàn)中,除打點(diǎn)計(jì)時(shí)器(含紙帶、復(fù)寫紙)、小車、平板、鐵架臺(tái)、導(dǎo)線及開關(guān)外,在下面的儀器和器材中,必須使用的有
A
A
C
C
.(填選項(xiàng)代號(hào))
A.電壓合適的50Hz交流電源      B.電壓可調(diào)的直流電源
C.刻度尺     D.秒表      E.天平      F.重錘
(2)將最小刻度為1mm的刻度尺的0刻線與0計(jì)數(shù)點(diǎn)對(duì)齊,0、1、2、5計(jì)數(shù)點(diǎn)所在位置如下圖所示,則S2=
2.98
2.98
cm.

(3)該同學(xué)在右圖中已標(biāo)出1、3、4、6計(jì)數(shù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)
的坐標(biāo),則與2、5兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)分別為
(8,37.1)
(8,37.1)
、
(20,65.9)
(20,65.9)
,并畫出
S
t
-t圖.
(4)根據(jù)
S
t
-t圖線判斷,在打0計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí),小車的速度v0=
0.17
0.17
m/s;它在斜面上運(yùn)動(dòng)的加速度a=
4.6
4.6
m/s2

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