如圖所示,三腳燈架的橫梁AO在水平方向和繩子BO的夾角為30°,橫梁重力忽略不計(jì),若燈的重力為20N,求繩子BO所受的拉力和橫梁AO所受的壓力.

答案:40N;34.6N
解析:

解法一:力的分解法

燈的重GO點(diǎn)可以產(chǎn)生兩個(gè)效果:即拉伸繩OB,壓縮橫梁OA.根據(jù)這兩個(gè)效果,可將重力G按平行四邊形定則分解為.如圖所示.

,

繩所受的拉力是40N,橫梁所受的壓力是34.6N

解法二:力的合成法

解題時(shí)可以以O點(diǎn)為研究對(duì)象,那么該點(diǎn)必然受到三個(gè)力的作用,即重力G、繩對(duì)O點(diǎn)的拉力、橫梁對(duì)O點(diǎn)的彈力,如圖所示.

根據(jù)共點(diǎn)力平衡的特點(diǎn)可知,的合力大小必然與重力G大小相等,方向相反.作出平行四邊形,根據(jù)受力圖可知:F=G,

OB所受的拉力與大小相等、方向相反;橫梁所受的壓力與大小相等、方向相反.

解法三:正交分解法

仍以O點(diǎn)為研究對(duì)象,該點(diǎn)受三個(gè)力作用如圖所示.

建立如圖所示的直角坐標(biāo)系,根據(jù)平衡條件得:

解方程得到

共點(diǎn)力作用下物體平衡問(wèn)題的解法有多種,但每種解法都以為依據(jù),一般以正交分解法最普遍.


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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:038

如圖所示,三腳燈架的橫梁AO在水平方向和繩子BO的夾角為30°,橫梁重力忽略不計(jì),若燈的重力為20N,求繩子BO所受的拉力和橫梁AO所受的壓力.

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