题目内容

7.如图,三根长度均为l的轻绳AC、CD、BD连接于C、D两点,A、B两端被固定在水平天花板上相距为2l的两处.现在C点悬挂一个50N的重物,为使CD绳保持水平,在D点可施加力的最小值为(  )
A.25NB.28.85NC.37.5ND.50N

分析 由几何关系可知CD段水平时各绳间的夹角;对结点C分析,由共点力的平衡可求得CD绳水平时绳的拉力;再对结点D分析,由共点力平衡和力的合成可得出最小值.

解答 解:由图可知,要想CD水平,各绳均应绷紧,则AC与水平方向的夹角为60°;
结点C受力平衡,则受力分析如图所示,则CD绳的拉力T=mgtan30°=$\frac{\sqrt{3}}{3}$mg;
D点受绳子拉力大小等于T,方向向左;要使CD水平,D点两绳的拉力与外界的力的合力为零,则绳子对D点的拉力可分解为沿BD绳的F1,及另一分力F2,由几何关系可知,当力F2与BD垂直时,F2最小,而F2的大小即为拉力的大小;故最小力F=Tsin60°=$\frac{1}{2}$mg=$\frac{1}{2}×$50=25N;
故选:A.

点评 在共点力的平衡中要注意几何关系的应用,特别是求最小力时一定要通过几何图形进行分析.

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