如图所示,球重为G,半径为R,由轻杆BC支持并斜靠在墙上,轻杆长为L,C端是转轴,B端用水平绳拉住,系于墙上.求: (1)当杆与墙的夹角α为多大时水平绳所受拉力最小, (2)拉力的最

如图所示,球重为G,半径为R,由轻杆BC支持并斜靠在墙上,轻杆长为L,C端是转轴,B端用水平绳拉住,系于墙上.求: (1)当杆与墙的夹角α为多大时水平绳所受拉力最小, (2)拉力的最

题目
如图所示,球重为G,半径为R,由轻杆BC支持并斜靠在墙上,轻杆长为L,C端是转轴,B端用水平绳拉住,系于墙上.求:

(1)当杆与墙的夹角α为多大时水平绳所受拉力最小,
(2)拉力的最小值为多少?
答案
设绳的拉力为T,球对板的压力为N,板力矩平衡:
TLcosα=NRcot
α
2

球力平衡:
N=
G
sinα

解得:
T=
GRcot
α
2
Lcosαsinα

因为  tan
α
2
=
1−cosα
sinα
,故:
T=
GR
Lcosα(1−cosα)

当cosα(1-cosα)最大时,T最小,所以:
cosα=(1-cosα)
即cosα=
1
2
     
故当α=60°时,T最小,为
4GR
L

答:(1)当杆与墙的夹角α为60°时,水平绳所受拉力最小;
(2)拉力的最小值为
4GR
L
举一反三
已知函数f(x)=x,g(x)=alnx,a∈R.若曲线y=f(x)与曲线y=g(x)相交,且在交点处有相同的切线,求a的值和该切线方程.
我想写一篇关于奥巴马的演讲的文章,写哪一篇好呢?为什么好
奥巴马演讲不用看稿子.为什么中国领导演讲要看?
想找英语初三上学期的首字母填空练习……
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