Question

【题目】如图所示，质量不计的水平横梁AB的A端插入竖直墙壁内，另一端装有一个轻质小滑轮B，一轻绳的一端C固定于该墙壁上，另一端跨过光滑小滑轮后悬挂一质量为m=5kg的物体，其中∠CBA=30°，重力加速度为g=10m/s2，那么，横梁AB对小滑轮的作用力的大小和方向分别为（　　）

A. 5N，方向沿着A→B方向水平向右

B. 25N，方向沿着竖直向上的方向

C. 50N，方向沿着∠CBD的角平分线方向与BC绳子的夹角为120°斜向上

D. 50N，方向沿着∠CBD的角平分线方向与AB横梁的夹角为30°斜向上

Answer 1

【答案】CD

【解析】由题意可得，对绳B点受力分析：滑轮受到绳子的作用力应为图中两段绳中拉力F1和F2的合力F，因同一根绳张力处处相等，都等于物体的重量，即为：F1=F2=G=mg．用平行四边形定则作图，由于拉力F1和F2的夹角为120°；

则由几何知识得横梁AB对小滑轮的作用力方向沿着∠CBD的角平分线方向与BC绳子的夹角为120°斜向上，大小：F梁=F1=mg=5×10=50N，所以横梁AB对小滑轮的作用力的大小是50N；方向与AB横梁的夹角为30°斜向上，故AB错误，CD正确，故选CD.