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一个质量为W的物体,通过两根绳索AC和BC悬吊(见下图)。下列四种情况中,绳索AC拉力最大的是( )。

作者:一建题库收集者

一个质量为W的物体,通过两根绳索AC和BC悬吊(见下图)。下列四种情况中,绳索AC拉力最大的是( )。

A 、α=60度,β=30度

B 、α=30度,β=30度

C 、α=45度,β=45度

D 、α=60度,β=60度

参考答案:

【正确答案:A】

一个重量为W的物体,通过两根绳索AC和BC悬吊(如下图所示)。下列四种情况中,绳索AC拉力最大的是()

是B项对。

分析:

对物体而言,它受到重力W(不变),AC绳拉力 FA,BC绳拉力 FB ,合力为0。

将FA、FB正交分解在水平和竖直方向,由合力为0 得

FA* cosα=FB* cosβ 水平方向

FA* sinα+FB* sinβ=W竖直方向

以上二式联立,消去  FB ,得

FA=W * cosβ /(sinα* cosβ+cosα * sinβ)=W * cosβ / sin(α+β)

可见,只要把四个选项中的 α 、β 的数值分别代入上式,得到 cosβ / sin(α+β)的值如下:

A项是 (根号3)/ 2 ;B项是 1;C项是 (根号2)/ 2 ;D项是 (根号3)/ 3 。

显然是 B 项的结果最大。

一个重量为w的物体,通过两根绳索AC和BC悬吊(如下图所示)。下列四种情况中,绳索AC拉力最大的是( )。

ac拉力为T,bc拉力为N

Tsina+Nsinb=wg

Tcosa=Ncosb

由第一式得

wg-Tsina=Nsinb

第三式除第二式

wg/Tcosa-tana = tanb

T=wg/(cosa(tana+tanb))=wg/(sina+cosatanb)=wgcosb/(sinacosb+cosasinb)=wgcosb/sin(a+b)

选b

简单的,最后一个式子可以从对b点的力矩推倒出来,重力提供对b点的逆时针力矩,从几何关系可知力矩为wgcosb*l,ac张力提供顺时针力矩,力矩为Tsin(a+b)*l。两个力矩相等,可直接得T=wgcosb/sin(a+b)

以上是正宗的分析,如果投机取巧,也有办法,首先bcd三个选项都是角度相等的,显然角度越小张力越大,那么cd就先排除了。ab两个选项,b角相同,从对B点的力矩角度考虑,两条线越接近垂直,则ac上提供顺时针力矩所需的力越小,选项a刚好垂直,所以a一定小于b。

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