如图所示,三根长度均为l的轻绳分别连接于C、D两点,A、B两端被悬挂在水平天花板上,相距2l,现在C点上悬

2025-05-06 22:23:25
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回答1:

由图可知,要想CD水平,则AC与水平方向的夹角为60°;
结点C受力平衡,则受力分析如图所示:

结点C受到沿AC拉力在水平方向上的分力等于水平向右的拉力T,即:
T=FACcos60°=

1
2
FAC
结点C受到沿AC拉力在竖直方向上的分力等于物体的重力,即:
mg=FACsin60°=
3
2
FAC
解得:T=
3
3
mg;
A、结点D受力平衡,若该拉力方向竖直向下,如图:

由几何关系:F=
3
T=
3
×
3
3
mg=mg,故A正确;
B、若该拉力平行AC方向,根据共点力平衡条件,有:
FAC?sin30°+FBD?sin30°=T
FAC?cos30°=FBD?cos30°
解得:FAC=T=
3
3
mg,故B错误;
C、当拉力F的方向与BD垂直时,力臂最长、最省力,如图所示
最小拉力F=F′=T′cos30°=Tcos30°=
3
3
mg×
3
2
=
1
2
mg
故C正确,D错误;
故选:AC.