Question

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構懸掛，如圖所示的是這種三角形結構的一種簡化模型．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．

Answer 1

解：（1）（2）設鋼索OB承受拉力為F₁，桿OA對O點的支持力為 F₂，對O點進行受力分析，受力圖如圖．
根據平衡條件則有：F₁sin30°=F₃ ①
F₃=G ②
F₂=F₁cos30°③
由①②式得G=F₁sin30°
當F₁取最大拉力2.0×10⁴N時，O點懸掛物的最大重力G=1.0×10⁴N．
桿OA對O點的最大支持力F₂=1.7×10⁴N．
答：（1）O點懸掛物的最大重力為1.0×10⁴N；
（2）桿OA對O點的最大支持力為1.7×10⁴N．
分析：當鋼索OB承受的拉力最大時，O點懸掛物的重力最大．以O點研究對象，分析受力，根據平衡條件求解O點懸掛物的最大重力和桿OA對O點的最大支持力．
點評：本題是實際問題的簡化，培養(yǎng)學生應用物理知識分析和處理實際問題的能力，其基礎是分析物體的受力情況．