Question

2．如图所示，物重100N，用OC绳悬挂在O点，在拉力F的作用下，静止于结点A，此时绳与竖直方向的夹角θ=37°，求：
（1）当拉力方向水平向右时，此时拉力F₁的大小？
（2）要使拉力取最小值，则此时拉力F₂的方向和大小？

Answer 1

分析 由题系统处于静止状态，以结点A为研究对象，分析受力情况，作出力图，由平衡条件求出AO绳和水平绳的拉力．

解答 解：（1）设轻绳OA对物体的拉力为F_A，水平轻绳对物体的拉力为F₁，如图1，由物体平衡条件有：
水平方向：
  F₁-F_Asinθ=0…①
竖直方向：
 F_Acosθ-G=0…②
联解①②并代入数据得：
  F₁=75N
（2）以节点A为研究对象，分析受力，作出力图如图2，根据作图法分析得到，当小球施加的力F₂与细绳垂直时，所用的力最小．根据平衡条件得F的最小值为：
F_min=Gsin37°=0.6G=60N
答：（1）当拉力方向水平向右时，此时拉力F₁的大小是75N；
（2）要使拉力取最小值，则此时拉力F₂的方向向右上，与绳子AO的方向垂直，大小是60N．

点评 本题悬绳固定的物体平衡问题，往往以结点为研究对象，正确分析受力，作出力图，即可由平衡条件求解．