2018-06-12 · 知道合伙人教育行家
我要说的是,你图上面标错了,会断的绳子不是物体A上的绳子,而是细绳NP,因为物体A上绳子所受的力就等于物体A的重力。
解:
轻质杆OP受到物体A通过绳子施加拉力FA,方向竖直向下,和细绳NP竖直向上的拉力FN。
在此过程中,该系统是以O为支点,绕OP转动的杠杆。其中,FA的力臂为O到AM的距离la,FN的力臂为O到NP的距离lp,如图:
由杠杆平衡原理,有:
FN·lp=FA·la
即:FN=FA·la/lp ①
由力臂的定义,△OPB为直角三角形,∠P=30°,∠B=90°,所以就有:OB=OP/2,由勾股定理得到:
lp=(根号3/2)·OP=根号3(m)
同理,有:
la=(根号3/2)·OM ②
又由题意,有:
OM=0.2+0.02t ③
其中,t为M开始滑动后的时间
由①可知,M向左滑动过程中,la增大,lp和FA均不变,故FN一直增大,当FN大于9N时,细绳断裂。
将lp=根号3m,FA=10N,FN=9N和②、③代入①,得:
9=10×(根号3/2)×(0.02+0.2t)/根号3
解得:t=80s
所以,经过80s时,细绳会断。
另外我很好奇你是怎么知道这题要用到三角函数和三角形相似的(确实要用到,但我避开了),而且如果已经学到杠杆了,三角形相似貌似也学得差不多了吧。