问题
计算题
如图所示,将一根长为L的不可伸长的轻质绳子分成等长的两段,绳子的一端悬挂于水平天花板上,另一端共同吊起一个重力为G的物体P并处于静止状态,试求:
小题1:若绳子与天花板的夹角为θ,求绳子张力的大小;
小题2:若绳子的最大承受张力为T0=5G/6,要保证绳子不被拉断,求天花板上两悬挂点距离的取值要求。
答案
小题1:
小题2:d ≤ 0.8L
(1)对物体P,其受力如图所示 …………1分
物体P处于静止状态,其所受合力为零 …………1分
所以 T= …………2分
(2)由T=可知,两悬挂点的距离越大,绳子的承受力就越大 …………1分
当T= T0=时,有
=
…………1分
所以sinθ=0.6…………1分
所以cosθ=0.8…………1分
设此时两悬挂点的距离为d0,有=
…………2分
所以两悬挂点最大距离为d0=0.8L…………1分
天花板上两悬挂点距离的取值要求为d ≤ 0.8L…………1分