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问题: 物理

如图,一根均匀轻绳的两端系在天花板上,在绳子的C点施加一拉力F,逐渐增大F,为使AC,BC两绳同时断裂,则拉力F的方向与AC绳间的夹角a应为多少度?

解答:

根据力的合成与分解,由于是同一根轻绳的不同部分,要使得它们同时断裂,则说明两段上受到的力一样大。
因此,根据平行四边形法则,有下图

因为两个分力一样大,那么构成的矢量图是一个等腰三角形。
根据相互之间的角度关系,可以发现拉力F的反向延长线平分角ACB
因此,很容易得到:
拉力F的方向与AC绳间的夹角a应为140°