Question

如圖所示，兩輕環(huán)E和D分別穿在光滑輕桿AB和AC上，AB和AC的夾角為θ，E和D用細(xì)線連接，一恒力F沿AC方向拉環(huán)D，當(dāng)兩環(huán)平衡時(shí)，細(xì)線與AB的夾角為多少？細(xì)線上的拉力為多少？

Answer 1

分析：輕環(huán)的重力不計(jì)，根據(jù)E環(huán)平衡，確定出細(xì)線的方向，再研究D環(huán)，根據(jù)平衡條件求出細(xì)線上的張力．

解答：解：由題，用恒力F沿AC方向拉環(huán)D，當(dāng)兩環(huán)平衡時(shí)，E環(huán)受到桿AB的支持力與細(xì)線的拉力兩個(gè)力平衡，桿AB的支持力與桿AB垂直，則可知，細(xì)線的拉力與桿AB也垂直，即細(xì)線與AB垂直，與AC間的夾角為90°-θ．
再對(duì)環(huán)D研究，分析受力：拉力F、桿AC的彈力N和細(xì)線的張力T，作出力圖如圖

根據(jù)平衡條件得
   細(xì)線上張力T=

F

sinθ

答：當(dāng)兩環(huán)平衡時(shí)，細(xì)線與AB的夾角為90°，細(xì)線上的拉力為

F

sinθ

．

點(diǎn)評(píng)：本題首先要認(rèn)真審題，抓住兩環(huán)是輕環(huán)，重力不計(jì)這個(gè)條件，不能有思維定勢(shì)，若考慮環(huán)的重力，此題無(wú)法求解．