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如圖15所示，能承受最大拉力為10 N的細線OA與豎直方向成45°角，能承受最大拉力為5 N的細線OB水平，細線OC能承受足夠大的拉力.為使OA、OB均不被拉斷，OC下端所懸掛物體的最大重力是多大？

圖15

5 N

解析：當OC下端所懸物重不斷增大時，細線OA、OB所受的拉力同時增大，為了判斷哪根細線先被拉斷，可選O點為研究對象，其受力情況如圖所示，假設OB不會被拉斷，且OA上的拉力先達到最大值，即F1max=10 N，根據平衡條件有

F2=F1maxcos45°=10×N=7.07 N

由于F2大于OB能承受的最大拉力，所以在物重逐漸增大時，細線OB先被拉斷.

再假設OB線上的拉力剛好達到最大值（即F2max=5 N），處于將被拉斷的臨界狀態(tài)，根據平衡條件有

F1cos45°=F2max

F1sin45°=F3

再選重物為研究對象，根據平衡條件有

F3=Gmax

以上三式聯(lián)立解得懸掛物體的最大重力為

Gmax=F2max=5 N.


練習冊系列答案
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科目：高中物理 來源： 題型：

2012年11月25日，如圖1殲-15艦載機成功阻攔著陸“遼寧號”航母后，又沿航母艦首14°上翹跑道滑躍式起飛，突破了阻攔著艦、滑躍起飛關鍵技術．甲板上的阻攔索具有關鍵作用，阻攔索裝置完全由我國自主研制制造，在戰(zhàn)機著艦時與尾鉤完全咬合后，在短短數秒內使戰(zhàn)機速度從數百公里的時速減少為零，并使戰(zhàn)機滑行距離不超過百米．（g取10m/s2）
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（1）設殲-15飛機總質量m=2.0×104kg，著陸在甲板的水平部分后在阻攔索的作用下，速度由v0=100m/s滑行50m后停止下來，水平方向其他作用力不計，此過程可視為勻減速運動．求阻攔索對飛機的水平作用力F；
（2）在第（1）問所述的減速過程中，飛行員所受的阻力是飛行員自身重力的多少倍？
（3）航母飛行甲板水平，前端上翹，水平部分與上翹部分平滑連接，連接處D點可看作圓弧上的一點，圓弧半徑為R=150m，如圖2所示．已知飛機起落架能承受豎直方向的最大作用力為飛機自重的16倍，求飛機安全起飛經過D點時速度的最大值vm．

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖1-9-15所示的支架上,有不計重力的細繩AB,細繩與豎直墻壁夾角為60°,輕桿BC與豎直墻壁用鉸鏈連接,夾角為30°.若細繩能承受的最大拉力是200 N,輕桿能承受的最大壓力是300 N,那么在B端最多能掛多重的物體?

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖15所示，質量為M的長滑塊靜止在光滑水平地面上，左端固定一勁度系數為k且足夠長的水平輕質彈簧，右側用一不可伸長的細繩連接于豎直墻上，細繩所能承受的最大拉力為F.使一質量為m、初速度為v0的小物體，在滑塊上無摩擦地向左滑動而后壓縮彈簧.彈簧的彈性勢能表達式為Ep=kx2(k為彈簧的勁度系數，x為彈簧的形變量).

圖15

(1)給出細繩被拉斷的條件.

(2)長滑塊在細繩拉斷后被加速的過程中，所能獲得的最大向左的加速度為多大?

(3)小物體最后離開長滑塊時，相對地面速度恰好為零的條件是什么?

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科目：高中物理 來源：2013年北京市順義區(qū)高考物理二模試卷（解析版） 題型：解答題

2012年11月25日，如圖1殲-15艦載機成功阻攔著陸“遼寧號”航母后，又沿航母艦首14°上翹跑道滑躍式起飛，突破了阻攔著艦、滑躍起飛關鍵技術．甲板上的阻攔索具有關鍵作用，阻攔索裝置完全由我國自主研制制造，在戰(zhàn)機著艦時與尾鉤完全咬合后，在短短數秒內使戰(zhàn)機速度從數百公里的時速減少為零，并使戰(zhàn)機滑行距離不超過百米．（g取10m/s2）

（1）設殲-15飛機總質量m=2.0×104kg，著陸在甲板的水平部分后在阻攔索的作用下，速度由v=100m/s滑行50m后停止下來，水平方向其他作用力不計，此過程可視為勻減速運動．求阻攔索對飛機的水平作用力F；
（2）在第（1）問所述的減速過程中，飛行員所受的阻力是飛行員自身重力的多少倍？
（3）航母飛行甲板水平，前端上翹，水平部分與上翹部分平滑連接，連接處D點可看作圓弧上的一點，圓弧半徑為R=150m，如圖2所示．已知飛機起落架能承受豎直方向的最大作用力為飛機自重的16倍，求飛機安全起飛經過D點時速度的最大值vm．

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