题目内容

16.如图所示,轻杆BC的C点用光滑铰链与墙壁固定,杆的B点通过水平细绳AB使杆与竖直墙壁保持30°的夹角.若在B点系一细绳BD,其下端悬挂一质量m=60kg的重物,g取10m/s2.试求:轻杆BC和绳AB所受弹力的大小.

分析 将绳子对B点的重力分解为沿CB方向和沿AB两个方向的分力,作出力的分解图,由数学知识求解AB杆中的弹力和BC绳中的张力大小.

解答 解:将绳子对B点的重力分解为沿CB方向和沿AB两个方向的分力,作出力的分解图,则有
绳子的拉力T=F2=mgtan30°=$\frac{\sqrt{3}}{3}×600=200\sqrt{3}N$
AB杆中的弹力F1=$\frac{mg}{cos30°}=\frac{600}{\frac{\sqrt{3}}{2}}=400\sqrt{3}N$
答:轻杆BC和绳AB所受弹力的大小分别为400$\sqrt{3}$和200$\sqrt{3}$N.

点评 该题考查共点力作用下物体的平衡,解答本题运用分解法处理共点力问题,也可以根据正交分解法和合成法研究.

练习册系列答案
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7.滑动变阻器由陶瓷筒和密绕在其上的螺线管状电阻丝组成,为了在不破坏滑动变阻器的前提下粗略测量电阻丝的电阻率,某同学做了如下实验:

(1)用刻度尺测得螺线管1cm长度上的电阻丝匝数为n,则电阻丝的直径d=$\frac{1}{100n}$m.
(2)如图甲所示,用游标卡尺测量滑动变阻器绕有电阻丝部分的外径D,用刻度尺测量电阻丝螺线管的总长度L.游标卡尺示数如图乙,则螺线管的外径D是0.03140m.螺线管外径D远大于电阻丝直径d,则绕制滑动变阻器的电阻丝的总长度可表示为nπDL(用n、D、L表示).
(3)用以下器材测量待测滑动变阻器R1的总电阻:
A.待测滑动变阻器R1(总电阻约为50Ω);
B.电流表A1(量程为50mA,内阻r1为10Ω);
C.电流表A2(量程为300mA,内阻r2约4Ω);
D.滑动变阻器R2(最大阻值10Ω);
E.定值电阻R0(阻值为10Ω);
F.电源E(电动势约为3V,内阻不计);
G.单刀单掷开关S,导线若干.
测量中要求电流表的读数不小于其量程的$\frac{1}{3}$,方框内为该同学设计的电路图的一部分,请将电路图丙补画完整.
(4)若某次测量中电流表A1的示数为I1,电流表A2的示数为I2,则由已知量和测得量计算滑动变阻器总电阻的表达式为R1=$\frac{({I}_{2}-{I}_{1}){R}_{0}}{{I}_{1}}-{r}_{1}$,.
(5)计算绕制滑动变阻器的电阻丝的电阻率的表达式为ρ=$\frac{{R}_{1}{d}^{2}}{4nDL}$.(用n、d、D、L、R1表示)

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