一题高中物理力学题目!

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/05/24 16:58:48
用轻绳把一个小球悬挂在天花板上,用力F拉小球使悬线偏离竖直方向30°,小球处于平衡状态,力F与竖直方向成θ角。要使F取最小值,θ的值应是( )度.
要求详细解答过程.谢谢.

用杠杆思维比较简单,悬点看做支点。

如果要用数学的话,那么可以如下做

设 绳中拉力为 T。平衡时,水平和垂直两个方向上 都处于力平衡状态,即

T * sin30° = F * sinθ
T * cos30°+ F * cosθ = mg

第二个方程化为
T * cos30°= mg - F * cosθ

与第一个方程做比值运算,消去 T。
cot30° = (mg - F * cosθ)/(F *sinθ)

F (sinθ cot30°+ cosθ) = mg

2F ( sinθ cos30°+ sin30°cosθ) = mg
2F sin(θ + 30°) = mg

F 取最小时, sin(θ + 30°) 取最大。所以
θ = 60°

。。。。不动脑`要使F最小,那就是绳子的拉力沿水平方向的分力。

你知道杠杆吧??
作用于垂直绳子方向的力才是最小的力!~
所以说F与竖直方向夹角为60°

90

与重力和轻绳拉力的合力方向相反 得到最小值

60度
平衡时绳拉力和F的合力竖直向上,大小等于小球重力,以知一分力方向和合力方向大小,利用三角形法则,可以知道,当F方向与绳垂直时F最小