(2012?普陀區(qū)一模)如圖所示,正方形的框架由四根粗細相同的均勻細棒構(gòu)成,每根細棒的質(zhì)量均為m=2.8kg,框架可繞過D點的水平軸在豎直面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動,現(xiàn)用一細繩BE連結(jié)框架的B點與豎直墻上的E點,繩與水平方向的夾角為α=37°,此時框架的C端剛好對墻面無壓力,則BE繩所受拉力的大小為T=
40
40
N.調(diào)整細繩的長度和E點的位置,仍使C端剛好對墻面壓力,當(dāng)細繩與水平方向的夾α=
45°
45°
時,BE繩中的拉力最。
分析:對框架整體,重力要使其有逆時針轉(zhuǎn)動,拉力要使其順時針,根據(jù)力矩平衡條件列式求解分析;要最省力,動力臂最大就行,故當(dāng)拉力與BD線段垂直時,動力臂最大,最省力.
解答:解:對框架整體,以D為支點,重力要使其有逆時針轉(zhuǎn)動,拉力要使其順時針,根據(jù)力矩平衡條件,有:
(4m)g?
1
2
L
=F?(Ltan37°+L)cos37°
解得:F=40N;
要最省力,動力臂最大就行,故當(dāng)拉力與BD線段垂直時,動力臂最大,最省力,故α=45°;
故答案為:40;45°.
點評:本題是轉(zhuǎn)動平衡問題,關(guān)鍵根據(jù)力矩平衡條件列方程分析,不難.
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8
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20
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