如图所示,小洁要在客厅里挂上一个重量G=10N的画框,画框背面有两个相距1.0m、位置固定的挂钩,她将轻质细绳两端分别固定在两个挂钩上,把画对称地挂在竖直墙壁的钉子上,挂好后整条细绳呈现绷紧状态,设细绳能够承受的最大拉力为10N,g取10N/kg,下面四个选项中能保持细绳不断的最短长度是A.1.2mB.1.5mC.2.0mD.3.5m
网友回答
A
解析分析:画框的重力一定,两绳之间的夹角越大,绳子承受的拉力越大,当细绳的拉力达到最大时,细绳之间的夹角最大,细绳的长度最短.由根据平衡条件求出细绳的拉力为最大值10N时,两绳之间的夹角,由几何知识求出细绳最短的长度.
解答:解:当细绳的拉力达到最大时,设两绳之间的夹角为2θ,则由平衡条件得
???? 2Fmcosθ=G
得到cosθ===,θ=60°
根据几何知识得,细绳最短的长度为
?? S=≈1.2m
故选A
点评:本题是平衡条件与几何知识的结合,中等难度.如果对特殊的力的合成熟悉的话,很快得到θ=60°.三个力大小相等,平衡时夹角互为120°.