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长方形匀质薄板重W,以两根等长的软绳支持如图4-3-16所示。设薄板在图示位置无初速地开始运动,图中α=30°。求此时绳子中的拉力。
(来学网)
正确答案:
(1)对象 以平板为研究对象。
(2)受力分析 运动开始时板受重力W、软绳约束反力T
、T
。
(3)运动分析并虚加惯性力。
由约束条件知平板作平动,在运动开始时板上各点法向加速度为零,切向加速度垂直于软绳,大小a
=
ε。ε为软绳的角加速度,于是平板惯性力的合力
,加于质心C上。如图4-3-16所示。
(4)选坐标系,列方程求解。
作用于板上的主动力W,约束反力T
、T
及虚加的惯性力R
构成平面平衡力系。根据动静法列方程。
∑m
(F
)=0
(a)
∑X
=0
Wsinα-R
=0 (b)
∑Y=0
T
+T
-Wcosα=0 (c)
从此可求得T
、T
以及R
,从R
可得到薄板运动的加速度。
今设C=2b W=1kN,从式(b),得到
R
=Wsinα=0.50kN
并得到板的加速度
a=gsinα=4.90m/s
代入式(a),解得 T
=0.56kN
从式(c)可得 T
=0.31kN
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