冬季已来临,正在读高一的小明同学设想给家里朝北的店面房装一个门帘.如图一是他设计的门帘悬挂示意图,相隔一定距离的两个相同的光滑小滑轮A、B固定在等高的水平线上AB=4cm,总长为12cm的不可伸长的细绳套在两小滑轮上,示意图用C重块代替厚重的门帘,质量为mC=1kg.(sin37°=0.6,cos37°=0.8)
(1)现让门帘静止悬挂在空中如图一,求绳中拉力的大小:
(2)若顾客施加水平推力F推门帘进入,简化为此时C恰好悬于B端的正下方,BC=3cm.如图二所示.求此状态下绳中拉力大小和水平推力F的大小.
(1)对图一中C受力分析,如左图所示,建立直角坐标系,由几何关系知△ACB为正三角形.
AC,BC与y轴的夹角为30°,绳AC,BC的拉力相等.
C在平衡状态竖直方向上,2F拉cos30°=mg
得:F拉=
=mg 2cos30°
=10 2× 3 2
N10 3 3
(2)对图二C受力分析,建立直角坐标系,由几何关系知∠BAC=37°
建立平衡方程,竖直方向:F拉+F拉sin37°=mg
得:F拉=6.25N
水平方向:F拉cos37°=F
得:F=5N
答:(1)现让门帘静止悬挂在空中如图一,绳中拉力的大小为
N;10 3 3
(2)若顾客施加水平推力F推门帘进入,简化为此时C恰好悬于B端的正下方,BC=3cm.如图二所示.此状态下绳中拉力大小为6.25N 和水平推力F的大小为5N.