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来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/05/12 07:25:25
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考虑F最大值F1,当F达到最大值时,b恰好伸直但不再张紧(绳中恰无拉力),此时,A受到F1、c绳的拉力和重力,这三个力平衡,分解F1为水平分力F1*cos(theta)=Tc (Tc是c对A的拉力)
竖直方向:F1*sin*theta)=mg ==>F1=mg/sin(theta)=2mg/sqrt(3)=2*sqrt(3)mg/3=23.08N
再分析拉力的最小值F2:当F=F2时,c绳恰伸直而不张紧,于是,A受到三个力:重力mg,F2,b绳的拉力Tb;这三个力构成一个力的等腰三角形,底角为theta的余角,所以Tb=F2,解三角形得到:
2F2*sin(theta)=mg ==>F2=mg/sqrt(3=F1/2=11.54N
所以拉力范围11.54N≤F≤23.08N

物体的重力是 G=mg=2*10=20牛,θ=60度
分析:由于b绳、力F的方向都与水平成θ,所以有两种临界状态(b、c绳都直时)。
临界状态一:当F取最小值时,b绳拉紧,c绳直但无拉力。
此时由对称性 得 b绳中拉力与 F 大小相等。
且 2* F小 * sinθ=mg   ,F小 是此时力F的最小值
得 F小=mg /(2* sinθ)=20 /(2* ...

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物体的重力是 G=mg=2*10=20牛,θ=60度
分析:由于b绳、力F的方向都与水平成θ,所以有两种临界状态(b、c绳都直时)。
临界状态一:当F取最小值时,b绳拉紧,c绳直但无拉力。
此时由对称性 得 b绳中拉力与 F 大小相等。
且 2* F小 * sinθ=mg   ,F小 是此时力F的最小值
得 F小=mg /(2* sinθ)=20 /(2* sin60度)=20 /(根号3)=11.55牛
临界状态二:当F取最大值时,c绳拉紧,b绳直但无拉力。
此时将力F(最大值为 F大)正交分解在水平和竖直方向,得
F大* sinθ=mg  (竖直方向关系)
所以 F大=mg / sinθ=20 / sin60度=20 / [(根号3) / 2]=40 /(根号3)=23.1牛
可见,当力F的大小在 11.55牛≦F≦23.1牛 时,可使两条绳子都直。
注:当F<F小 时,水平绳会松驰弯曲;当 F>F大 时,倾斜绳子会松驰弯曲。

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