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一家英国公司制造出一种夹在绳上的仪表,用一个杠杆使绳子的某点有一个微小偏移量,如图所示,它就能测出垂直于绳的弹力.(1)设图中两桩点间距离用L表示,偏移量用d表示,请你推
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一家英国公司制造出一种夹在绳上的仪表,用一个杠杆使绳子的某点有一个微小偏移量,如图所示,它就能测出垂直于绳的弹力.
(1)设图中两桩点间距离用L表示,偏移量用d表示,请你推导一个能计算绳中张力的公式.(当θ很小时,sinθ≈tanθ)
(2)如果偏移量d=12mm,两桩点距离L=250mm,恢复力为300N,试计算绳中张力.
(1)设图中两桩点间距离用L表示,偏移量用d表示,请你推导一个能计算绳中张力的公式.(当θ很小时,sinθ≈tanθ)
(2)如果偏移量d=12mm,两桩点距离L=250mm,恢复力为300N,试计算绳中张力.
▼优质解答
答案和解析
中点受力如图,根据合成法知:
T=
由于d<<L,故:
sinθ≈tanθ=
=
解得:T=
(2)如果偏移量d=12mm,两桩点距离L=250mm,恢复力为300N,偏移量d=10mm,作用力F=400N,L=250mm,则:
T=
=
=1562.5N;
答:(1)绳中的张力T为
.
(2)如果偏移量d=12mm,两桩点距离L=250mm,恢复力为300N,计算绳中张力1562.5N.
T=
| ||
sinθ |
由于d<<L,故:
sinθ≈tanθ=
d | ||
|
2d |
L |
解得:T=
FL |
4d |
(2)如果偏移量d=12mm,两桩点距离L=250mm,恢复力为300N,偏移量d=10mm,作用力F=400N,L=250mm,则:
T=
FL |
4d |
300×250 |
4×12 |
答:(1)绳中的张力T为
FL |
4d |
(2)如果偏移量d=12mm,两桩点距离L=250mm,恢复力为300N,计算绳中张力1562.5N.
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