高中物理題

1樓：

好像少條件吧：三輕杆長度幾何？杆與豎直（水平）方向夾角多大？這些值不確定的話，繩子的張力也是不確定的。

解題思路如下：

（一）、對整體（三輕杆、重物、三細繩）進行受力分析：

1）地球重力：作用於重物重心；g = mg；

2）地面支援力：作用於三杆下端點；n = n1 + n2 + n3

整體靜止，所以受力平衡，有：g = n。根據現有題幹，是無法確定n1、n2、n3的。如果假設三杆等長，則有：n1 = n2 = n3 = 1/3·mg。

（二）、對其中一個杆進行受力分析，所受力包括：

1）重物拉力f1：作用於上端點；方向豎直向下；

2）另外兩杆的支援力（合二為一）f2：作用於上端點；

3）地面支援力f3：作用於下端點；方向豎直向上；

4）兩根細繩的拉力（合二為一）f4：作用於下端點；方向水平，且介於兩繩子之間；

上面只給出了力的比較明顯的資訊，下面進一步分析：杆處於靜止狀態，所以滿足受力平衡和力矩平衡。

1、首先，f1、f2為共點力；f3、f4為共點力，分兩組進行力的合成，得到力f12、f34。那麼，f12和f34應滿足受力平衡和力矩平衡。兩個力的平衡是最簡單的了，滿足：

1）大小相等；

2）方向相反；

3）二力共線；（這是力矩平衡的必要條件）

2、因為f12、f34分別作用於杆的兩端，所以滿足平衡條件的方向只有兩種：二力分別沿杆方向，指向杆的外部；二力分別沿杆指向杆的內部。又根據f3、f4的方向，可以排除第一種情況。

這樣就確定了f12、和f34的準確方向了。

3、因為f34 = f3 + f4（向量加法），可知這三個力必然共面。又因為f3是豎直方向的，所以，f4必然與杆在水平面上的投影重合。這樣就確定了f4的準確方向，同時也確定了f4與f3的大小關係（這還與杆的角度有關）。

4、假設三杆等長，根據（一），可知f3 = n1（或n2、n3） = 1/3·mg。再假設三杆與豎直方向的夾角均為θ，則可求得：f4 = f3·tanθ = 1/3·mg·tanθ。

5、因為三杆等長，三繩又圍成正三角形，可知三繩拉力相等，且f4在正三角形一角的平分線上。設每根細繩對杆下端點的拉力為t，則有：t = (f4 / 2) / cos30° = f4 / √3 = (mg·tanθ) / (3√3)。

此拉力 t，即為細繩的張力。

我在這個解答中增加了兩個條件，不知你的原題有沒有這些條件。如果三杆長度不等，則三杆所受地面的支援力不同，三繩的張力也不同；對於同樣的杆，如果放置的角度不同，繩子的張力也會不同，當然，如果能夠確定繩長，角度也就確定了，進而可以確定張力。總之，要想確定繩子的張力，必須確定該三稜錐的形狀。

這麼說你有答案了？那你比較一下老師的結果和我的相同嗎？你能看懂我的解答嗎？你覺得有什麼問題麼？

2樓：匿名使用者

題幹當中是不是有錯別字啊！麻煩改過來，在幫助解答。

3樓：匿名使用者

好像與角度有關，呵呵！