题目内容
【题目】如图所示,AC和BC两轻绳共同悬挂一质量为m的物体,若保持AC绳的方向不变,AC与竖直方向的夹角为60°,改变BC绳的方向。
(1)求物体能达到平衡时,角的取值范围。
(2)在0°-90°的范围内时,求BC绳上拉力最大值和最小值。
【答案】(1) (2)
【解析】试题分析:物体要能达到平衡,两绳的拉力的合力必须与重力平衡,方向竖直向上.当BC绳竖直时,AC绳拉力为零,物体可以平衡;当小于120°时,两绳拉力的合力能与重力平衡.根据平衡条件确定出角的最小值和最大值,再求出的取值范围.根据作图法确定BC绳上拉力达到最大和最小的条件,再由平衡条件求解.
(1)改变BC绳的方向时,AC绳的拉力方向不变,两绳拉力的合力F与物体的重力平衡,重力大小和方向均保持不变,如图所示,
经分析可知,θ最小为0°,此时;且θ必须小于120°,否则两绳的合力不可能竖直向上.所以θ角的取值范围是.
(2)θ在的范围内,由图知,当θ=90°时,TB最大, .
当两绳垂直,即θ=30°时, 最小, .
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