Question

如圖所示，正方形的框架由四根粗細(xì)相同的均勻細(xì)棒構(gòu)成，每根細(xì)棒的質(zhì)量均為m=2.8kg，框架可繞過D點的水平軸在豎直面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動，現(xiàn)用一細(xì)繩BE連結(jié)框架的B點與豎直墻上的E點，繩與水平方向的夾角為α=37°，此時框架的C端剛好對墻面無壓力，則BE繩所受拉力的大小為T=________N．調(diào)整細(xì)繩的長度和E點的位置，仍使C端剛好對墻面壓力，當(dāng)細(xì)繩與水平方向的夾α=________時，BE繩中的拉力最小．

Answer 1

40    45°
分析：對框架整體，重力要使其有逆時針轉(zhuǎn)動，拉力要使其順時針，根據(jù)力矩平衡條件列式求解分析；要最省力，動力臂最大就行，故當(dāng)拉力與BD線段垂直時，動力臂最大，最省力．
解答：對框架整體，以D為支點，重力要使其有逆時針轉(zhuǎn)動，拉力要使其順時針，根據(jù)力矩平衡條件，有：
（4m）g?=F?（Ltan37°+L）cos37°
解得：F=40N；
要最省力，動力臂最大就行，故當(dāng)拉力與BD線段垂直時，動力臂最大，最省力，故α=45°；
故答案為：40；45°．
點評：本題是轉(zhuǎn)動平衡問題，關(guān)鍵根據(jù)力矩平衡條件列方程分析，不難．