Question

如圖所示，將質量分布均勻、重為G的光滑圓球，用細繩拴在豎直墻壁上，已知細繩與豎直墻壁間的夾角為θ．
（1）畫出圓球的受力示意圖；
（2）求繩子對圓球的拉力大小；
（3）求圓球對墻壁的壓力大小．

Answer 1

分析：（1）圓球受到重力G、細繩的拉力T和墻壁的彈力N作用，作出圓球的受力示意圖．
（2）（3）根據平衡條件求解繩子對圓球的拉力大小及墻壁對圓球的彈力大小，再由牛頓第三定律求出圓球對墻壁的壓力大小．

解答：解：（1）力的示意圖如圖．
   （2）根據平衡條件可知，
       繩子對圓球的拉力大小 T=

G

cosθ

   （3）墻壁對圓球的彈力大小N=Gtanθ
由牛頓第三定律：
    圓球對墻壁的壓力大小．壓力大小N′=N=Gtanθ
答：（1）圓球的受力示意圖如圖；
    （2）繩子對圓球的拉力大小為

G

cosθ

；
    （3）圓球對墻壁的壓力大小Gtanθ．

點評：本題是簡單的力平衡問題，關鍵是分析物體的受力情況，作出受力的示意圖，要培養良好的作圖習慣．