如图所示,A、B为竖直墙面上等高的两点,AO、BO为长度相等的两根轻绳,CO为一根轻杆,转轴C在AB中点D的正下方,AOB在同一水平面内,∠AOB=120°,∠COD=60°.在O点处悬挂一个质量
◎ 题目
如图所示,A、B为竖直墙面上等高的两点,AO、BO为长度相等的两根轻绳,CO为一根轻杆,转轴C在AB中点D的正下方,AOB在同一水平面内,∠AOB=120°,∠COD=60°.在O点处悬挂一个质量为m的物体,系统处于平衡状态,试求: (1)绳AO所受到的拉力F1和杆OC所受到的压力F2; (2)若在O点施加一个力F(图中未画出),要使两绳AO和BO中的张力为零,杆CO位置不变,则F的最小值为多大? |
◎ 答案
(1)设绳AO和绳BO拉力的合力为F,以O点为研究对象, O点受到重力mg、杆的支持力F2和AO和绳BO拉力的合力F,作出力的示意图,如图所示, 根据平衡条件得: F=mgtan30° F2=
将F分解,如右图,设AO所受拉力的大小F1,因为∠AOB=120°,所以有: F=F1=
所以绳AO所受到的拉力F1为
(2)在O点施加一个力F,要使两绳AO和BO中的张力为零,且杆CO位置不变,要使F的最小值,则有如图所示, 由图可得: F小=mgcos30°=
答:(1)绳AO所受到的拉力为
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