题目
(8分)如图所示,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?
答案:解析:以重物为研究对象。重物受力如图所示,重物静止,加速度为零。据牛顿第二定律列方程TACsin30°-TBCsin60°= 0 ①TACcos30°+TBCcos60°-G = 0 ②由式①可知,当TBC=100N时,TAC=173N,AC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。错解分析:错解:以重物为研究对象,重物受力如图所示。由于重物静止,则有TACsin30°=TBCsin60°TACcos30°+TBCcos60°=G将TAC=150N,TBC=100N代入式解得G=200N。以上错解的原因是学生错误地认为当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。