如图所示,一个半径为r、重力为G的光滑均匀球,用长度为r的细绳挂在竖直光滑的墙壁上,则绳子的拉力F和球对墙壁的压力F的大小分别是(  )A. G,G2B. 3,32GC. 2G,GD. 233G,33G

问题描述:

如图所示,一个半径为r、重力为G的光滑均匀球,用长度为r的细绳挂在竖直光滑的墙壁上,则绳子的拉力F和球对墙壁的压力F的大小分别是(  )
A. G,

G
2

B.
3
3
2
G
C. 2G,G
D.
2
3
3
G,
3
3
G

F与竖直方向之间的夹角为θ:则sinθ=

r
r+r
1
2
,θ=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:
F=
mg
cos30°
2
3
G
3

N=Gtan30°=
3
G
3


根据牛顿第三定律,球对墙壁压力F1的大小为
3
3
G

故选:D
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;力的合成与分解的运用.

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.