问题 问答题

如图甲,用绳AC和 BC吊起一重物,绳与竖直方向夹角分别为30°和60°,AC绳能承受的最大的拉力为150N,而BC绳能承受的最大的拉力为100N,求物体最大重力不能超过多少?

某同学的解法如下:以重物为研究对象,重物受力如图乙.由于重物静止,则有

TACsin30°=TBCsin60°         (1)

TACcos30°+TBCcos60°=G       (2)

将TAC=150N,TBC=100N代入(1 )( 2)式解得G=200N.

你认为该同学的解法正确与否?请说明理由并给出你的解答.

答案

该同学的解法不正确.他错误地认为当TAC=150N时,TBC=100N,而没有认真分析力之间的关系.实际当TBC=100N时,TBC已经超过150N.    

正确解答是:以重物为研究对象.重物受力如图乙,重物静止,加速度为零.

据牛顿第二定律列方程

TACsin30°-TBCsin60°=0    ①

TACcos30°+TBCcos60°-G=0    ②

由式①可知TAC=

3
TBC,当TBC=100N时,TAC=173N,AC绳子将断.

而当TAC=150N时,TBC=86.6<100N       

将TAC=150N,TBC=86.6N代入式②解得G=173.32N.

所以重物的最大重力不能超过173.2N.

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