Question

【題目】如圖所示，AC和BC兩輕繩共同懸掛一質(zhì)量為m的物體，若保持AC繩的方向不變，AC與豎直方向的夾角為60°，改變BC繩的方向。

（1）求物體能達(dá)到平衡時(shí)，角的取值范圍。

（2）在0°-90°的范圍內(nèi)時(shí)，求BC繩上拉力最大值和最小值。

Answer 1

【答案】（1） （2）

【解析】試題分析：物體要能達(dá)到平衡，兩繩的拉力的合力必須與重力平衡，方向豎直向上．當(dāng)BC繩豎直時(shí)，AC繩拉力為零，物體可以平衡；當(dāng)小于120°時(shí)，兩繩拉力的合力能與重力平衡．根據(jù)平衡條件確定出角的最小值和最大值，再求出的取值范圍．根據(jù)作圖法確定BC繩上拉力達(dá)到最大和最小的條件，再由平衡條件求解．

（1）改變BC繩的方向時(shí)，AC繩的拉力方向不變，兩繩拉力的合力F與物體的重力平衡，重力大小和方向均保持不變，如圖所示，

經(jīng)分析可知，θ最小為0°，此時(shí)；且θ必須小于120°，否則兩繩的合力不可能豎直向上．所以θ角的取值范圍是．
（2）θ在的范圍內(nèi)，由圖知，當(dāng)θ=90°時(shí)，TB最大， ．

當(dāng)兩繩垂直，即θ=30°時(shí)， 最小， ．