题目内容
【题目】如图,粗细均匀的均质杆AB在B点用铰链与竖直墙连接,杆长为L . A端有一轻质滑轮(大小可忽略).足够长的轻绳通过滑轮将重物吊住.若θ为370时恰好达到平衡,且保持绳AC在水平方向,则杆AB的质量m与重物的质量M的比值为 . 若将杆换为长度不变的轻杆,其它条件不变,则系统平衡时轻杆与竖直墙面的夹角为 . (sin37°=0.6,cos37°=0.8)
【答案】;aRccos
【解析】由于物体m受力平衡,故细线的拉力等于mg;
当若θ为37°时杆恰好达到平衡,以B为支点,设杆长为L , 根据力矩平衡条件得:
sin37°+MgLsin37°=MgLcos37°
解得:m:M=2:3
设AB长为L , 这BC为0.8L;
若将杆换为长度不变的轻杆,杆AB受到铰链的作用力和轻绳对AB的压力,要使杆能够平衡,轻绳对AB的压力方向应在AC与AB之间,而轻绳对AB的压力等于轻绳AC和AG拉力的合力,这两个拉力大小相等,故AB在细线的两侧拉力的角平分线上,如图所示:
故 , 则α=aRccos
所以答案是: ,aRccos .
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