如图所示,正方形的框架由四根粗细相同的均匀细棒构成,每根细棒的质量均为m,框架可绕过D点的水平轴在竖直面内自由转动,现用一细绳BE连结框架的B点与竖直墙上的E点,绳与水-物理

题目简介

如图所示,正方形的框架由四根粗细相同的均匀细棒构成,每根细棒的质量均为m,框架可绕过D点的水平轴在竖直面内自由转动,现用一细绳BE连结框架的B点与竖直墙上的E点,绳与水-物理

题目详情

如图所示,正方形的框架由四根粗细相同的均匀细棒构成,每根细棒的质量均为m,框架可绕过D点的水平轴在竖直面内自由转动,现用一细绳BE连结框架的B点与竖直墙上的E点,绳与水平方向的夹角为α,此时框架的C端刚好对墙面无压力,则BE绳所受拉力的大小为______.调整细绳的长度和E点的位置,使细绳与水平方向的夹角α为______时,BE绳中的拉力最小.360优课网
题型:填空题难度:中档来源:不详

答案

对框架整体,以D为支点,重力要使其有逆时针转动,拉力要使其顺时针,根据力矩平衡条件,有:
(4mg)×class="stub"L
2
=F×
2
Lsin(45°+α)=F×L(cosα+sinα)

整理得:F=class="stub"2mg
cosα+sinα

要最省力,动力臂最大就行,故当拉力与BD线段垂直时,动力臂最大,最省力,故α=45°;
故答案为:class="stub"2mg
cosα+sinα
;45°.

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