Question

如图所示，一根细线上端固定，下端拴着一个重量为G的小球，静止时细线保持竖直．现给小球一个水平向右的拉力F，把小球拉到某个位置静止．若当细线与竖直方向的夹角为θ时，水平拉力的大小为F，细线对小球的拉力为T，求F与T．

Answer 1

分析：小球为研究对象，分析受力，作出力图，将重力进行分解，根据平衡条件求出F与T．

解答：解：取小球为研究对象，当细线与竖直方向成θ角时，小球受重力G、水平向右的拉力F和细线对小球的拉力T的作用，静止时小球所受的三个力的合力为零．
如图所示，把重力分解为沿细线向下的分力G1=

G

cosθ

和水平向左的分力G₂=Gtanθ．
根据共点力的平衡条件有
  F-G₂=0，T-G₁=0，
所以F=Gtanθ，T=

G

cosθ

．
答：水平拉力的大小为F=Gtanθ，细线对小球的拉力为T=

G

cosθ

．

点评：本题是简单的力平衡问题，采用的是分解法处理的，也可以运用合成法或正交分解法研究．