Question

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，当人用100N的力斜向下拉绳子时，滑轮两侧细绳与水平方向的夹角均为30°，物体在水平面上保持静止，滑轮上端的悬绳竖直（取g=10m/s²）．
求：（1）地面对物体的弹力大小和摩擦力大小；
（2）滑轮上方竖直悬绳的拉力大小．

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，由力的合成法求解滑轮上方竖直悬绳的拉力大小．

解答：解：（1）如图所示，对物体受力分析并由正交分解法得
  Fsin30°+F_N=mg  ①
  Fcos30°=F_f ②
由①②得F_N=mg-Fsin30°=300N-100N×0.5=250N
       Ff=50

3

N         
（2）如图，对滑轮上一点受力分析有
   F_T=2Fcos60°
解得F_T=100N
答：
（1）地面对物体的弹力大小是250N，摩擦力大小是50

3

N．
（2）滑轮上方竖直悬绳的拉力大小是100N．

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．