Question

如图，一个重16N的光滑重球被一根细绳挂在竖直墙壁上的A点，绳子和墙壁的夹角θ为37°求：
（1）画出球的受力图．
（2）球对墙的压力F_N的大小和方向．
（3）若保持其他量不变，稍缩短一些绳的长度，则墙受到的压力将如何变化？

Answer 1

【答案】分析：（1）重球受到三个力的作用，即重力、绳子的拉力和竖直墙面对球的支持力．重球在这三个力的作用下平衡．
（2）根据平衡条件求出墙对球的弹力，由牛顿第三定律得到球对墙的压力F_N的大小和方向．
（3）若保持其他量不变，稍缩短一些绳的长度，θ增大，根据F_N的表达式分析其变化．
解答：解：（1）如图所示，重球受到重力G，绳子的拉力T，墙壁的支持力F_N′．画出球的受力图如图．
（2）根据平衡条件得：F_N′=Tsinθ
                     G=Tcosθ
    解得，F_N′=Gtanθ=16×N=12N
   由牛顿第三定律得到球对墙的压力F_N的大小为F_N′=F_N=12N，方向水平向左．
（3）若保持其他量不变，稍缩短一些绳的长度，θ增大，F_N增大．
答：
（1）画出球的受力图如图．
（2）球对墙的压力F_N的大小为12N，方向水平向左．．
（3）若保持其他量不变，稍缩短一些绳的长度，则墙受到的压力将增大．
点评：应用共点力的平衡解决问题时，首先要正确进行受力分析，再在两个相互垂直的方向上列式求解．