Question

【题目】某同学用一小型磁铁吸引一悬挂的金属小球，当小磁铁位于小球的左上方某位置C(∠QCS=30o)时，金属小球偏离竖直方向的夹角θ也是30°，如图所示，已知小球的质量为m，该同学(含磁铁)的质量为M，(重力加速度g已知)求此时；

(1)悬挂小球细线的拉力大小为多少?

(2)该同学受到地面的支持力和摩擦力大小各为多少?

Answer 1

【答案】(1) mg (2) N=Mg+mg f=mg

【解析】

(1).对小球受力重力、细线的拉力和磁铁的引力．设细线的拉力和磁铁的引力分别为F1和F2．根据平衡条件得：

水平方向：

F1sin30°=F2sin30°

竖直方向：

F1cos30°+F2cos30°=mg

解得

F1=F2=mg．

(2)以人为研究对象，分析受力情况：重力Mg、地面的支持力N、静摩擦力f和小球的引力F2′，F2′=F2=mg．
根据平衡条件得

f=F2′sin30°
N=F2′cos30°+Mg

解得：

N=Mg+mg f=mg