問題詳情:
長均爲L、質量均爲 m 的兩根均勻直杆 A、B,它們的上端用光滑鉸鏈鉸接,懸掛於天花板上,在距離兩杆下端點均爲處,用光滑鉸鏈M、N 與彎杆C鉸接,A、B兩杆被彎杆C撐開的角度爲2θ,彎杆C和鉸鏈的質量均不計,如圖所示,則可知彎杆對杆A的作用力方向( )
A.垂直與OA杆向左
B.在M點處沿彎杆的切線方向向左
C.水平向左
D.以上三個方向均有可能
【回答】
C
【詳解】
因爲AB是對稱的,所以只分析A和C的受力.
設A上鉸支座對杆A的水平支座反力爲Rx,豎直反力爲Ry(就是支座對杆的力) 杆C對A的作用力水平爲Nx,豎直爲Ny,則有:
水平方向力平衡:
Nx=Rx ﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
豎直力平衡:
Ry+mg=Ny ﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
力矩平衡(A定點爲力矩中心):
﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣③
同時,對AB的整體來說,有:
2Ry=2mg﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣④
解①②③④聯立方程得:
Rx=1.5mgtanθ,Ry=mg(方向向上),Nx=1.5mgtanθ,Ny=0.
所以彎杆C對杆A的作用力的方向水平向左,大小爲1.5mgtanθ.
A.垂直與OA杆向左與分析不相符;
B.在M點處沿彎杆的切線方向向左與分析不相符;
C.水平向左與分析相符;
D.以上三個方向均有可能與分析不相符.
知識點:二力平衡
題型:選擇題