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如图1所示是某校在高考前为给高三考生加油,用横幅打出的祝福语.下面我们来研究横幅的受力情况,如图2所示,横幅的质量为m且质量分布均匀,由竖直面内的四条轻绳A、B、C、D固定在光

题目详情
如图1所示是某校在高考前为给高三考生加油,用横幅打出的祝福语.下面我们来研究横幅的受力情况,如图2所示,横幅的质量为m且质量分布均匀,由竖直面内的四条轻绳A、B、C、D固定在光滑的竖直墙面内,四条绳子与水平方向的夹角均为θ,其中绳A、B是不可伸长的钢性绳;绳C、D是弹性较好的弹性绳且对横幅的拉力恒为T0,重力加速度为g. 绳A、B所受力的大小为___; 如果在一次卫生打扫除中,楼上的小明同学不慎将一质量为m0的抹布滑落,正好落在横幅上沿的中点位置.已知抹布的初速度为零,下落的高度为h,忽略空气阻力的影响.抹布与横幅撞击后速度变为零,且撞击时间为t,撞击过程横幅的形变极小,可忽略不计.求撞击过程中,绳A、B所受平均拉力的大小为___.
作业帮
▼优质解答
答案和解析
(1)横幅在竖直方向上处于平衡态:
2Tsinθ=2T0sinθ+mg
解得:T=T0+
mg
2sinθ

(2)抹布做自由落体运动,其碰撞前的速度:
2gh=v2
碰撞过程中与横幅有作用力F,
由动量定理可得:-(F-m0g)t=0-m0v
解得:F=m0g+
m0
2gh
t

由牛顿第三定律可知抹布对横幅的冲击力F'=F
横幅仍处于平衡状态:2T1sinθ=2T0sinθ+mg+F'
解得:T1=T0+
mg+m0g
2sinθ
+
m0
2gh
2tsinθ

故答案为:T0+
mg
2sinθ
     T0+
mg+m0g
2sinθ
+
m0
2gh
2tsinθ