Question

如圖所示，一根均質(zhì)繩質(zhì)量為M，其兩端固定在天花板上的A、B兩點，在繩的中點懸掛一重物，質(zhì)量為m，懸掛重物的繩PQ質(zhì)量不計．設(shè)α、β分別為繩子端點和中點處繩子的切線方向與豎直方向的夾角，則=    ．

Answer 1

【答案】分析：以整體為研究對象，根據(jù)平衡條件分析端點處對繩子的拉力與總重力的關(guān)系式；對左半邊繩子研究，得到端點和中點繩子的拉力的關(guān)系式；再采用比例法求解．
解答：解：設(shè)繩子端點處和中點處繩子張力大小分別為F₁、F₂．對整體研究，分析受力，如上圖所示，根據(jù)平衡條件得：F₁cosα=（M+m）g…①
對左半邊繩子研究得：
F₁cosα=F₂cosβ+Mg…②
F₁sinα=F₂sinβ…③
由①②得到：F₂cosβ=mg…④
則由③：①得：tanα=…⑤
由③：④得：tanβ=…⑥
所以由③⑤⑥聯(lián)立得：=
故答案為：
點評：本題是力平衡問題，難點存在如何選擇研究對象和如何運用數(shù)學知識變形求解．