如图所示,一个“Y”字形弹弓顶部跨度为L,两根相同的橡皮条均匀且弹性良好,其*长度均为L,在两橡皮条的末端用一块软羊皮(长度不计)做成裹片可将弹丸发射出去.若橡皮条的弹力满足胡克定律,且劲度系数为k,发射弹丸时每根橡皮条的最大长度为2L(弹性限度内),则弹丸被发射过程中所受的最大弹力为( )A. 152KLB. kL2C. KLD. 2kL
问题描述:
如图所示,一个“Y”字形弹弓顶部跨度为L,两根相同的橡皮条均匀且弹性良好,其*长度均为L,在两橡皮条的末端用一块软羊皮(长度不计)做成裹片可将弹丸发射出去.若橡皮条的弹力满足胡克定律,且劲度系数为k,发射弹丸时每根橡皮条的最大长度为2L(弹性限度内),则弹丸被发射过程中所受的最大弹力为( )
A.
KL
15
2
B.
kL 2
C. KL
D. 2kL
答
知识点:本题的解题关键是掌握胡克定律与力的合成法,运用几何知识求解相关角度.
根据胡克定律知,每根橡皮条的最大弹力为:F=k(2L-L)=kL.
设此时两根橡皮条的夹角为θ,根据几何关系知:sin
=θ 2
=
L 2 2L
.1 4
根据平行四边形定则知,弹丸被发射过程中所受的最大弹力为:
F合=2Fcos
=θ 2
kL.故A正确,B、C、D错误.
15
2
故选:A.
答案解析:当橡皮条的长度最大时,橡皮条的弹力最大,两个弹力的夹角最小,两弹力的合力最大,根据平行四边形定则求出最大弹力.
考试点:胡克定律.
知识点:本题的解题关键是掌握胡克定律与力的合成法,运用几何知识求解相关角度.