将一根粗细均匀、质量为M的铁丝弯成直角,直角边边长之比AC:BC=m:n(m>n),将直角顶点C固定,如图所示,当直角铁丝静止时,BC边与竖直方向的夹角为θ,则sin

发布时间:2020-08-06 19:09:25

将一根粗细均匀、质量为M的铁丝弯成直角,直角边边长之比AC:BC=m:n(m>n),将直角顶点C固定,如图所示,当直角铁丝静止时,BC边与竖直方向的夹角为θ,则sinθ=________,若在B点悬挂一物体,将使θ=45°,则该物体的质量为________.

网友回答

    
解析分析:(1)两边铁丝的重心分别在中点,两边质量之比等于长度之比,可求两边重力之比;求出两边力臂之比,根据杠杆平衡条件求sinθ的大小;
(2)在B点悬挂一物体,有杠杆平衡条件可知Ga×AC×cosθ=Gb×BC×sinθ+GC×BC×sinθ,将θ=45°、两边铁丝的质量(知道大小之比,利用赋值法得出)代入求得在B点所挂物体c的质量.

解答:
(1)如图,两边的重心分别在中点,质量之比等于长度之比,
即:ma:mb=AC:BC=m:n,
重力之比:
Ga:Gb=mag:mbg=ma:mb=m:n,
左边力臂:
La=AC×cosθ,
右边力臂:
Lb=BC×sinθ,
由杠杆平衡条件可知:
Ga×La=Gb×Lb,
即:Ga×AC×cosθ=Gb×BC×sinθ,
∴sinθ=×cosθ=,
解得:
sinθ=;
(2)在B点悬挂一物体,θ=45°,如右图,
Ga×AC×cosθ=Gb×BC×sinθ+GC×BC×sinθ,
即:Ga×AC×=Gb×BC×+GC×BC×,
∴Ga×AC=Gb×BC×+2GC×BC,
∴ma×m=mb×n×+2mC×n,---------①
∵ma:mb=m:n,总质量为M,
∴ma=M,mb=M,代入①式得:
mc=M.
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