如图所示,一个不计重力的小滑轮,用一段轻绳OA悬挂在天花板上的O点,另有一段轻绳跨过该定滑轮,一端连接一个重为20N的物体,在轻绳的另一端施加一水平拉力F,使物体处于静止状态时,求:(1)轻绳OA对滑轮的拉力为多大?(2)轻绳OA与竖直方向的夹角α为多大?

问题描述:

如图所示,一个不计重力的小滑轮,用一段轻绳OA悬挂在天花板上的O点,另有一段轻绳跨过该定滑轮,一端连接一个重为20N的物体,在轻绳的另一端施加一水平拉力F,使物体处于静止状态时,求:

(1)轻绳OA对滑轮的拉力为多大?
(2)轻绳OA与竖直方向的夹角α为多大?

(1)物体处于静止状态时,则知F=G=20N
对于滑轮:受到F、竖直绳的拉力和OA绳的拉力,竖直绳拉力大小与F的大小相等,根据平衡条件得
  轻绳OA对滑轮的拉力T=

2
F=20
2
N
(2)由于竖直绳拉力大小与F的大小相等,根据平行四边形定则和平衡条件得知,轻绳OA与竖直方向的夹角α=45°.
答:(1)轻绳OA对滑轮的拉力为20
2
N.
(2)轻绳OA与竖直方向的夹角α为45°.
答案解析:(1)物体处于静止状态时合外力为零,得到F的大小.分析滑轮的受力,由平衡条件求解OA绳的拉力大小.
(2)根据平行四边形定则和平衡条件求得轻绳OA与竖直方向的夹角α.
考试点:共点力平衡的条件及其应用;力的合成与分解的运用.
知识点:本题关键要抓住动滑动的特性,由平衡条件求解OA对滑轮的拉力大小和方向.