Question

（2012?奉贤区二模）如图，两长度均为5m的轻杆AB、BC，处在同一竖直平面内，A、B、C三处均用铰链连接，其

（2012?奉贤区二模）如图，两长度均为5m的轻杆AB、BC，处在同一竖直平面内，A、B、C三处均用铰链连接，其中A、C两点在同一水平面上且相距5m．现在BC杆的中点处施加一水平作用力F=36N，整个装置仍保持静止不动，则AB杆对BC杆的作用力大小为______N．若持续增大力F，整个装置仍保持静止，则在此过程中，BC杆对C处铰链的作用力方向将______（选填“顺时针转动”、“保持不变”或“逆时针转动”）．

Answer 1

对AB杆分析：AB受到铰链A和铰链B的两个力作用而平衡，由平衡条件得知：这两个力必然大小相等、方向相反，所以铰链B对AB的作用力必然沿BA方向，则AB杆对BC杆的作用力方向应沿AB方向．
以C为支点，设AB杆对BC杆的作用力大小为F′，则由力矩平衡得
F

1

2

BC?sinC=F′?ACsinA
又sinA=sinC
得到F′=

BC

2AC

F=

1

2

F=18N
对于BC杆而言，受到三个力作用：F、AB杆的作用力F′和铰链C的作用力，根据平衡条件得知：铰链C对BC的作用力与F、F′的合力大小相等、方向相反．若F增加，由上式得知，AB对BC的作用力F′也增加，增加的倍数相同，根据平行四边形定则可知F与F′的合力方向不变，则铰链C对BC点的作用力方向保持不变．由牛顿第三定律得知，BC杆对C处铰链的作用力方向也将保持不变．
故答案为：18，不变．