重为60N的均匀直杆AB一端用铰链与墙相连,另一端用一条通过定滑轮M的绳子系住,如图所示,绳子一端与直杆AB的夹角为30°,绳子另一端在C点与AB垂直,AC=0.1AB.滑轮与绳重力不计.求:A.绳对B点的拉力是50NB.绳对C点的拉力是25NC.轴对定滑轮M的作用力是75N,方向竖直向上D.轴对定滑轮M的作用力是50N,方向与竖直方向成30°角向上
网友回答
AD
解析分析:由题意知,直杆AB处于平衡状态,以A为转轴,力矩平衡,由力矩平衡条件列式可求出绳子的拉力.根据定滑轮的特性可知,绳子对B、C两点的拉力大小相等.再以滑轮为研究对象,运用力的合成法可求出轴对定滑轮M的作用力.
解答:A、B杆AB处于力矩平衡状态,设绳子的拉力为F,杆长为L,则由力矩平衡条件可知:
??? G=FLsin30+F?0.1L
解得:F=50N;根据动滑轮特点可知,绳对B点和C点的拉力大小相等,都为50N.故A正确,B错误.
C、D滑轮受两绳的拉力及轴对定滑轮的作用力而处于平衡,即轴对定滑轮的作用力与两边绳子的拉力相等,则由力的平行四边形可求得两拉力的合力即为定滑轮对轴的作用力:F′=2Fcos30°=50N.而轴对定滑轮的作用力与F'大小相等,方向相反,大小为86.6N,方向沿与竖直方向成30°角斜向左上方.故C错误,D正确.
故选AD
点评:本题应注意以下几点:(1)同一根绳中的各个点上的拉力都是相同的,方向均指向绳收缩的方向;(2)注意几何关系的应用,本题中可通过作辅助线的方式得到直角三角形,从而求得合力F′;(3)注意掌握力臂的求法,在图中要作出力臂的示意图,并能利用几何关系正确求出力臂.