Question

如图所示，物块的质量m=30kg，细绳一端与物块相连，另一端绕过光滑的轻质定滑轮，当人用100N的力竖直向下拉绳子时，滑轮左侧细绳与水平方向的夹角为53°，物体在水平面上保持静止． 已知sin53°=0.8，cos53°=0.6，取g=10m/s²，求：
（1）地面对物体的弹力大小和摩擦力大小；
（2）滑轮对中轴的作用力大小．

Answer 1

（1）物体受力如图，设地面对物体的弹力大小为N，地面对物体的摩擦力大小为f，由共点力平衡条件有
竖直方向  N+Tsin53°-mg=0
代入数据得  N=220N   
水平方向  f=Tcos53°=60N 
（2）左边绳子的拉力分解为水平向左的分力Tcos53?，竖直向下的分力Tsin53?，
故两根绳子对滑轮向下的拉力为（T+Tsin53?），
所以两根绳子对滑轮的作用力的合力F=

(Tcos53°)2+(T+Tsin53°)2

 
而滑轮对中轴的作用力等于两边绳子对滑轮的作用力，故滑轮对中轴的作用力大小为
F=

(Tcos53°)2+(T+Tsin53°)2

 =60

10

N≈190N
答：（1）地面对物体的弹力大小为220N，地面对物体的摩擦力大小为60N．
（2）滑轮对中轴的作用力等于190N．