Question

如圖所示，用輕滑輪懸掛重力為G的物體．輕繩總長L，繩能承受的最大拉力是2G．現將輕繩一端固定，另一端緩慢向右移動距離d而使繩不斷，則d的最大值為（ ）

A．
B．
C．
D．

Answer 1

【答案】分析：將一端緩慢向右移動，兩繩的夾角增大，所受的拉力增大，當繩子的拉力達到最大值2G時，繩子剛要被拉斷，距離達到最大值．以滑輪為研究對象，根據平衡條件求得此時兩繩之間的夾角，再根據幾何關系求得繩子兩端之間距離的最大值．
解答：解：設距離達到最大值時，繩子的夾角為2α．此時繩子的拉力達到最大值F=2G．
以滑輪為研究對象，根據平衡條件得：
   2Fcosα=G
解得，cosα=，則sinα=
根據幾何知識得：AB之間距離的最大值d=L?2sinα=L
故選D．
點評：本題是平衡條件與幾何知識的綜合應用，作出力圖是解題的基礎和關鍵．