如图所示,一根匀质绳质量为M,其两端固定在天花板上的A、B两点,在绳的中点悬挂一重物,质量为m,悬挂重物的绳PQ质量不计

如图所示,一根匀质绳质量为M,其两端固定在天花板上的A、B两点,在绳的中点悬挂一重物,质量为m,悬挂重物的绳PQ质量不计.设α、β分别为绳子端点和中点处绳子的切线方向与竖直方向的夹角,试求[tanα/tanβ]的大小.
lly_swim 1年前 已收到1个回答 举报

12316 幼苗

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解题思路:以整体为研究对象,根据平衡条件分析端点处对绳子的拉力与总重力的关系式;对左半边绳子研究,得到端点和中点绳子的拉力的关系式;再采用比例法求解.

设悬点A、B处对绳的拉力为F1,取绳M和m为一整体,受力分析如图(甲)所示.

由平衡条件得:2F1cos α=(M+m)g.
设绳在P点的张力大小为F2,对P点受力分析如图(乙)所示.
由平衡条件得:2F2cos β=mg.
再以AP段绳为研究对象,受力分析如图(丙)所示.
由水平方向合力为零可得:
F1sin α=F2sin β
由以上三式联立可得:
[tanα/tanβ]=[m/M+m].
答:[tanα/tanβ]的大小为[m/M+m].

点评:
本题考点: 共点力平衡的条件及其应用;物体的弹性和弹力.

考点点评: 本题是力平衡问题,难点存在如何选择研究对象和如何运用数学知识变形求解.

1年前

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