如图所示,竖直墙上A点用AB细线悬挂一个光滑小球,小球质量为m=3kg,半径r=0.3m,细线AB长L=0.2m,C为接触点,求:(1)在图中画出球的受力图;(2)求AB绳和墙在C点对球的作用力分别为多大?(3)如果增大悬线AB的长度(球仍保持静止),AB绳和墙在C点对球的作用力分别将怎样变化?

问题描述:

如图所示,竖直墙上A点用AB细线悬挂一个光滑小球,小球质量为m=3kg,半径r=0.3m,细线AB长L=0.2m,C为接触点,求:

(1)在图中画出球的受力图;
(2)求AB绳和墙在C点对球的作用力分别为多大?
(3)如果增大悬线AB的长度(球仍保持静止),AB绳和墙在C点对球的作用力分别将怎样变化?

(1)图为
(2)设∠BAC为θ,cosθ=

0.4
0.5
=0.8,tanθ=
0.3
0.4
=0.75

FAB
mg
cosθ
3×10
0.8
N=37.5N

FC=mgtanθ=3×10×0.75N=22.5N
(3)当增大悬线AB的长度(球仍保持静止),即θ变小,由第(2)问公式可得FAB和FC都变小.
答:(2)AB绳对球的作用力为37.5N,墙C点对球的作用力为22.5N;
(3)如果增大悬线AB的长度,AB绳对球的作用力将变小,墙C点对球的作用力也变小.
答案解析:光滑小球如图所示悬挂着,处于平衡态.由已知长度及进行力的合成可确定力与力的关系.
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:本题没有交代夹角,而是借助于长度关系来寻找力与力的关系.但仍用力的平行四边形来构建力的三角形关系.