如图所示,两根固定的水平放置的光滑硬杆AO与BO夹角为θ,在杆上套有两个小环P与Q,两环间用绳子连接,现用恒力F沿OB方向拉环Q,当两环平衡时,绳中的张力多大?

问题描述:

如图所示,两根固定的水平放置的光滑硬杆AO与BO夹角为θ,在杆上套有两个小环P与Q,两环间用绳子连接,现用恒力F沿OB方向拉环Q,当两环平衡时,绳中的张力多大?

以P为研究对象,稳定时,P环受到轻绳的张力和杆的支持力,杆的支持力方向与杆垂直,则根据二力平衡条件得知,稳定时轻绳的拉力也与杆垂直.
再以Q为研究对象,分析受力如右图所示,根据平衡条件得:
  Tsinθ=F
解得轻绳的拉力为:T=

F
sinθ

答:当两环平衡时,绳中的张力为
F
sinθ

答案解析:由题,P、Q是两个轻环,重力不计,当用恒力F沿OB方向拉环Q,两环稳定时,P环受到两个力而平衡,Q环受到三个力而平衡,以P为研究对象,根据二力平衡条件确定出轻绳的方向,再以Q为研究对象,求出轻绳的张力.
考试点:共点力平衡的条件及其应用;力的合成与分解的运用.

知识点:本题关键要防止思维定势的干扰,认为环受到重力,就会无从下手.要能根据二力平衡条件确定出绳子拉力的方向,由平衡条件求解.