城市中的路燈、無軌電車的供電線路等,經(jīng)常用三角形的支架懸掛.如圖所示是這類結(jié)構(gòu)的一種簡化模型.圖中硬桿OB可繞通過B點且垂直于紙面的軸轉(zhuǎn)動,鋼索OA和桿OB的重量都可忽略.如果鋼索AO能承受的最大拉力為200N,∠AOB=30°,求:
(1)當(dāng)桿BO處于水平位置,即垂直于豎直墻面時,豎直懸繩OC對D點的拉力不能超過多少牛頓?桿OB受到的最大壓力多大?
(2)如果豎直懸繩OC對D點的拉力超過了(1)中的最大值,仍然要用題中的鋼索懸掛(鋼索的長度不變),則可以通過調(diào)整鋼索AO的懸掛點A的位置來滿足要求,說出如何調(diào)整A點的位置并簡要說明理由?試畫出調(diào)整后此裝置的示意圖.
分析:以O(shè)點為研究對象,分析受力,作出力圖,根據(jù)平衡條件求解鋼索AO對O點的拉力和桿BO對O點的支持力.
解答:解:(1)如圖所示,設(shè)豎直懸繩對O點的最大拉力為T,則:

T=T2sinθ=200sin30°=100N
T1=T2cosθ=200cons30°=173N
答:豎直懸繩對O點的最大拉力不能超過100N,桿OB受到最大壓力為173N
(2)如果豎直懸繩OC對D點的拉力超過了(1)中的最大值,仍然要用題中的鋼索懸掛,則要使上圖中的θ角變小,即AO與豎直方向夾角變小,則要將A點的位置上移才能滿足要求.而鋼索的長度不變,則O點也要上移,桿BO將傾斜,如圖.
點評:本題是實際問題,關(guān)鍵建立物理模型,對實際問題進行簡化,考查建模能力.
練習(xí)冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

城市中的路燈、無軌電車的供電線路等,常用三角形的栓接結(jié)構(gòu)懸掛,如圖所示的是這種三角形結(jié)構(gòu)的一種簡化模型.圖中硬桿OA可繞A點且垂直于紙面的軸進行轉(zhuǎn)動,不計鋼索OB和硬桿OA的重力,角AOB等于30°,如果鋼索OB最大承受拉力為2.0×104N,求:
(1)O點懸掛物的最大重力;
(2)桿OA對O點的最大支持力.

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科目:高中物理 來源: 題型:

城市中的路燈、無軌電車的供電線路等,常用三角形的結(jié)構(gòu)懸掛,如圖所示的是這種三角形結(jié)構(gòu)的一種簡化模型.不計鋼索OB和硬桿OA的重力,角AOB等于30°,如果O點懸掛物質(zhì)量為200kg (g取10m∕s2),求:
(1)桿OA對O點的支持力.
(2)鋼索OB對O點的拉力.

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科目:高中物理 來源: 題型:

城市中的路燈、無軌電車的供電線路等,經(jīng)常用三角形的結(jié)構(gòu)懸掛.如圖甲所示為這類結(jié)構(gòu)的一種簡化模型.圖中硬桿OB可繞通過B點且垂直于紙面的軸轉(zhuǎn)動,鋼索和桿的重量都可以忽略.如果懸掛物的重量是G,角AOB等于θ
求:(1)甲圖中鋼索OA對O點的拉力和桿OB對O點的支持力各是多大?
(2)如果由于風(fēng)的作用使重物偏離了豎直方向,如圖乙所示.試分析說明此種情況鋼索上和桿上的力與(1)中鋼索上和桿上的力有什么不同?

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)城市中的路燈、無軌電車的供電線路等,經(jīng)常用三角形的結(jié)構(gòu)懸掛.如圖所示是這類結(jié)構(gòu)的一種簡化模型.圖中硬桿OA可繞通過A點且垂直于紙面的軸轉(zhuǎn)動,不計鋼索OB和桿OA的重力,角AOB等于30°,如果懸掛物的重量G=100N,求:
(1)鋼索OB對D點的拉力大;
(2)桿OA對O點的支持力大。

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