Question

15．如圖所示，水平放置的兩固定的光滑硬桿OA、OB成α角，在兩桿上各套一個(gè)輕環(huán)，兩環(huán)用輕繩相連，現(xiàn)用恒力F沿OB方向拉下面的環(huán)，當(dāng)兩環(huán)穩(wěn)定時(shí)，繩子的張力大小為$\frac{F}{sinα}$．

Answer 1

分析 由題，兩個(gè)輕環(huán)，重力不計(jì)，當(dāng)用恒力F沿OB方向拉環(huán)，兩環(huán)穩(wěn)定時(shí)，上邊的環(huán)受到兩個(gè)力而平衡，下邊環(huán)受到三個(gè)力而平衡，以上邊為研究對(duì)象，根據(jù)二力平衡條件確定出輕繩的方向，再以下邊為研究對(duì)象，求出輕繩的張力．

解答 解：以上邊的環(huán)為研究對(duì)象，穩(wěn)定時(shí)，上環(huán)受到輕繩的張力和桿的支持力，桿的支持力方向與桿垂直，則根據(jù)平衡條件得知，穩(wěn)定時(shí)輕繩與桿垂直：

再以下邊的環(huán)為研究對(duì)象，分析受力如圖所示，根據(jù)平衡條件得：
Tsinα=F
解得：
T=$\frac{F}{sinα}$．
故答案為：$\frac{F}{sinα}$

點(diǎn)評(píng) 本題關(guān)鍵要防止思維定勢(shì)的干擾，認(rèn)為環(huán)受到重力，就會(huì)無從下手，注意“輕環(huán)”中輕的含義是質(zhì)量為零．