半径为r的球重为G,它被长为r的细绳挂在光滑的竖直墙壁上,求:(1)细绳拉力的大小;(2)球对墙壁的压力的大小.

问题描述:

半径为r的球重为G,它被长为r的细绳挂在光滑的竖直墙壁上,求:

(1)细绳拉力的大小;
(2)球对墙壁的压力的大小.

由几何知识知绳与竖直方向的夹角为30°,
圆球受力如图,根据合成法,知绳子拉力和墙壁弹力的合力与重力等值反向,

运用几何关系得:T=

G
cos30°
=
2
3
3
G;
N=Gtan30°=
3
3
G,根据牛顿第三定律球对墙的压力N′=N=
3
3
G;
答:(1)细绳拉力的大小为
2
3
3
G
(2)球对墙壁的压力的大小
3
G
3

答案解析:圆球受重力、墙壁的弹力和绳子的拉力处于平衡状态,根据合成法,求出绳子的拉力和墙壁的弹力.
考试点:共点力平衡的条件及其应用;物体的弹性和弹力.
知识点:物体处于共点力平衡时合力等于零,处理共点力平衡的方法有:合成法、正交分解法等.