Question

（2007?廈門模擬）如圖所示，小王要在客廳里掛上一幅質(zhì)量為1.0kg的畫（含畫框），畫框背面有兩個(gè)相距1.0m、位置固定的掛鉤，他將輕質(zhì)細(xì)繩兩端分別固定在兩上掛鉤上，把畫對(duì)稱地掛在豎直墻壁的釘子上，掛好后整條細(xì)繩呈繃緊狀態(tài)，設(shè)細(xì)繩能夠承受的最大位力為10N，g取10m/s²，則細(xì)繩的長(zhǎng)度為下面哪些值時(shí)才不會(huì)斷掉（　　）

A．0.8m

B．1.0m

C．1.2m

D．1.5m

Answer 1

分析：畫框的重力一定，兩繩之間的夾角越大，繩子承受的拉力越大，當(dāng)細(xì)繩的拉力達(dá)到最大時(shí)，細(xì)繩之間的夾角最大，細(xì)繩的長(zhǎng)度最短．根據(jù)平衡條件求出細(xì)繩的拉力為最大值10N時(shí)，兩繩之間的夾角，由幾何知識(shí)求出細(xì)繩最短的長(zhǎng)度．

解答：解：當(dāng)細(xì)繩的拉力達(dá)到最大時(shí)，設(shè)兩繩之間的夾角為2θ，則由平衡條件得：
     2F_mcosθ=G
得cosθ=

G

2Fm

=

1

2

解得θ=60°
根據(jù)幾何知識(shí)得，細(xì)繩最短的長(zhǎng)度為S=2

0.5

sin60°

≈1.2m
故選：C．

點(diǎn)評(píng)：本題是平衡條件與幾何知識(shí)的結(jié)合．如果對(duì)特殊的力的合成熟悉的話，很快得到θ=60°．三個(gè)力大小相等，平衡時(shí)夾角互為120°．