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如圖所示,小潔要在客廳里掛上一個重量G=10N的畫框,畫框背面有兩個相距1.0m、位置固定的掛鉤,她將輕質細繩兩端分別固定在兩個掛鉤上,把畫對稱地掛在豎直墻壁的釘子上,掛好后整條細繩呈現繃緊狀態,設細繩能夠承受的最大拉力為10N,g取10N/kg,下面四個選項中能保持細繩不斷的最短長度是( )
A.1.2m
B.1.5m
C.2.0m
D.3.5m
【答案】分析:畫框的重力一定,兩繩之間的夾角越大,繩子承受的拉力越大,當細繩的拉力達到最大時,細繩之間的夾角最大,細繩的長度最短.由根據平衡條件求出細繩的拉力為最大值10N時,兩繩之間的夾角,由幾何知識求出細繩最短的長度.
解答:解:當細繩的拉力達到最大時,設兩繩之間的夾角為2θ,則由平衡條件得
     2Fmcosθ=G
得到cosθ===,θ=60°
根據幾何知識得,細繩最短的長度為
   S=≈1.2m
故選A
點評:本題是平衡條件與幾何知識的結合,中等難度.如果對特殊的力的合成熟悉的話,很快得到θ=60°.三個力大小相等,平衡時夾角互為120°.
練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,小潔要在客廳里掛上一幅質量為1.0kg的畫(含畫框),畫框背面有兩個相距1.0m、位置固定掛鉤,她將輕質細繩兩端分別固定在兩個掛鉤上,把畫對稱地掛在豎直墻壁的釘子上,掛好后整條細繩呈繃緊狀態.設細繩能夠承受最大拉力為10N,g取10m/s2,則細繩至少需要多長才不至于斷掉?(  )

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,小潔要在客廳里掛上一個重量G=10N的畫框,畫框背面有兩個相距1.0m、位置固定的掛鉤,她將輕質細繩兩端分別固定在兩個掛鉤上,把畫對稱地掛在豎直墻壁的釘子上,掛好后整條細繩呈現繃緊狀態,設細繩能夠承受的最大拉力為10N,g取10N/kg,下面四個選項中能保持細繩不斷的最短長度是(sin60°=
3
2
,sin30°=
1
2
)
(  )

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,小潔要在客廳里掛上一幅質量為1.0kg的畫(含畫框),畫框背面有兩個相距1.0m、位置固定的掛鉤,她將輕質細繩兩端分別固定在兩個掛鉤上。把畫對稱地掛在垂直墻壁的釘子上,掛好后整條細繩呈繃緊狀態。設細繩能夠承受最大拉力為10N,g取l0m/s2,則細繩至少需要多長才不至于斷掉(    )

A.1.2 m              B.1.5 m            C.2.0 m               D.3.5 m

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,小潔要在客廳里掛上一個重量G=10N的畫框,畫框背面有兩個相距1.0m、位置固定的掛鉤,她將輕質細繩兩端分別固定在兩個掛鉤上,把畫對稱地掛在豎直墻壁的釘子上,掛好后整條細繩呈現繃緊狀態,設細繩能夠承受的最大拉力為10N,g取10N/kg,下面四個選項中能保持細繩不斷的最短長度是(sin60°=
3
2
,sin30°=
1
2
)
(  )
A.1.2mB.1.5mC.2.0mD.3.5m
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