Question

5．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，滑轮用细绳悬挂于天花板上，当人用100N的力在滑轮右侧斜向下拉绳子时，滑轮两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）细绳对滑轮的作用力大小．

Answer 1

分析 （1）分析物体的受力情况，运用正交分解法求解地面对物体的弹力大小和摩擦力大小．
（2）滑轮两侧绳子的拉力大小相等，关于竖直方向对称，由力的合成法求解细绳对滑轮的作用力大小．

解答 解：（1）对物体受力分析，如图所示：

据共点力的平衡条件，则：
T_y+N=G，
N=G-T_y=mg-Tsin53°=220N
f=T_x=Tcos53°=60N
（2）对滑轮受力分析，如图所示：

则细绳对滑轮的作用：
F_T=2F_y=2×F×sin53°=2×100×0.8=160N
答：（1）地面对物体的弹力大小为220N，摩擦力大小为60N；
（2）细绳对滑轮的作用力大小为160N．

点评 本题是共点力平衡问题，解题的关键分析物体的受力情况，运用正交分解法进行研究．