如图所示,重力为500N的人使用跨过定滑轮轻绳拉重为200N的物体,当绳与水平面成60°角时,物体静止.不计滑轮与绳的摩擦,求地面对人的支持力和摩擦力.

问题描述:

如图所示,重力为500N的人使用跨过定滑轮轻绳拉重为200N的物体,当绳与水平面成60°角时,物体静止.不计滑轮与绳的摩擦,求地面对人的支持力和摩擦力.

人和重物静止,对物体进行分析得到,绳的拉力F等于物重200N;人受到四个力的作用,如图所示.将绳的拉力F分解得:
水平方向:Fx=Fcos60o=200×

1
2
=100(N)
竖直方向:Fy=Fsin60o=200×
3
2
=100
3
(N)

根据平衡条件得
在x轴上,f=Fx=100N
在y轴上,N=G−Fy=500−100
3
=327(N)

答:地面对人的支持力是327N,摩擦力是100N.
答案解析:先对物体受力分析,得到绳子的拉力,再分析人的受力情况,作出受力示意图,运用正交分解法,根据平衡条件求出地面对人的支持力和摩擦力.
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:本题是共点力平衡问题,分析受力情况是关键,正交分解法是处理三个以上力平衡常用的方法,要熟练掌握.