请出一道高一的物理题以及专业的答案
题目:一根长为1.5m的细杆,一端固定在墙上,另一端绑着重物,绳子与杆成30度夹角,重物下垂1m,重物重10N,求细杆所受的张力和支持杆的反力大小。
答案: 根据图示,设细杆所受的张力为T,支持杆的反力为F,重力为G,则有:
在垂直方向上:
F + Tcos30° = G + 10N
在水平方向上:
Tsin30° = F
根据正弦定理,可得:
G = 10N / sin60° = 11.55N(保留两位小数)
代入垂直方向的公式中,可得:
F + Tcos30° = 11.55N + 10N
化简后得:
T = 17.32N(保留两位小数)
代入水平方向的公式中,可得:
F = Tsin30° = 8.66N(保留两位小数)
因此,细杆所受的张力为17.32N,支持杆的反力大小为11.55N,细杆所受的水平方向的力为8.66N。
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