问题标题:
【如图所示,重力为20N的物体挂在水平横杆的右端C点.水平横杆左端有一可转动的固定轴A,轻杆AC长为1m.轻绳的B端可固定在AC杆上的任一点,绳的D端可固定在竖直墙面上的任一点,绳BD长为】
问题描述:
如图所示,重力为20N的物体挂在水平横杆的右端C点.水平横杆左端有一可转动的固定轴A,轻杆AC长为1m.轻绳的B端可固定在AC 杆上的任一点,绳的D端可固定在竖直墙面上的任一点,绳BD长为1m,轻杆AC始终保持水平.则当AB间的距离为______m时(保留两位小数).绳BD的拉力最小值为______N.
李鹤回答:
由题意知,阻力力臂为1m,阻力为20N,过A点作出BD的垂线,垂线段的长度即为动力力臂.
∵轻杆AC始终保持水平,∴阻力20N与阻力臂AC长1m都不会改变;
要使得“绳BD的拉力最小”,就必须使得它的力臂最大,即过A垂直于BD且交BD于P的直线上的AP线段最长;
因为“绳BD长为1m”是定值,所以当∠ABD=45°时,动力臂AP为最大值.
此时△ABP为等腰三角形,腰长AP为BD2
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