两根等长的轻绳,下端结于一点挂一质量为m的物体,上端固定在天花板上相距为s的两点上,已知两绳所能承受的最大拉力均为T,重

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  • 解题思路:以物体为研究对象,分析受力情况:重力和两根绳子的拉力,根据平衡条件可知,两根绳子拉力的合力一定,当绳子的夹角越大时,绳子的拉力越大,当绳子的拉力达到最大时,绳子的夹角最大,而AB两点间距离一定,可知绳子的长度最短.根据平衡条件求出两绳间最大的夹角,再由几何知识求解绳的最短长度.

    当绳子的拉力达到最大时,两绳的长度最短.设此时两绳的夹角为2α.以物体为研究对象,分析受力情况,作出力图

    如图.根据平衡条件得到:

    cosα=

    1

    2mg

    F=[mg/2F]

    根据几何知识得,绳的最短长度:

    L=

    s

    2

    sinα=

    s

    2

    1−cos2α

    代入整理得:

    L=

    sF

    4F2−m2g2

    答:每根绳的长度不得短于

    sF

    4F2−m2g2.

    点评:

    本题考点: 共点力平衡的条件及其应用.

    考点点评: 本题是物体平衡中临界问题,抓住临界条件是关键.对于绳子的长度,往往根据几何知识求解.