如图所示,在墙角有一根质量为m的均匀柔软细绳,一端悬于天花板上的A点,另一端悬于竖直墙壁上的B点,平衡后最低点为C点,现测得AC段长度是BC段长度的两倍,且细绳在B端附近的切线与墙壁夹角为α.求绳在最低点C处的张力大小和在A处的张力.

问题描述:

如图所示,在墙角有一根质量为m的均匀柔软细绳,一端悬于天花板上的A点,另一端悬于竖直墙壁上的B点,平衡后最低点为C点,现测得AC段长度是BC段长度的两倍,且细绳在B端附近的切线与墙壁夹角为α.求绳在最低点C处的张力大小和在A处的张力.

对CB段受力分析,受重力、墙壁的拉力、AC绳子对其向左的拉力,如图所示

根据平衡条件,有:
FBcosα=

1
3
mg
FBsinα=T
联立解得:
T=
1
3
mgtanα

FB
mg
3cosα

再对AC绳子受力分析,受重力、BC绳子对其向右的拉力,墙壁的拉力,如图所示

根据平衡条件,有:FA=
(
2
3
mg)
2
+T2
=
1
3
mg
4+tan2α

答:绳在最低点C处的张力大小为
1
3
mgtanα
,在A处的张力为
1
3
mg
4+tan2α

答案解析:先对CB段受力分析,受重力、墙壁的拉力、AC绳子对其向左的拉力,根据平衡条件求解出张力;
再对AC绳子受力分析,受重力、BC绳子对其向右的拉力,墙壁的拉力,根据平衡条件列式求解.
考试点:共点力平衡的条件及其应用.
知识点:本题关键灵活地选择研究对象,然后运用平衡条件列式求解,不难.