Question

6．輕繩下端懸掛200N的重物，用水平力F拉輕繩上的O點(diǎn)，使輕繩上部分偏離豎直方向α=60°角保持靜止，如圖所示．
（1）求水平力F的大小
（2）保持輕繩上部分與豎直方向的夾角α=60° 不變，改變力F的方向，求力F的最小值與水平方向的夾角．

Answer 1

分析 （1）對(duì)結(jié)點(diǎn)受力分析，根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件求解拉力大��；
（2）力F最小時(shí)，拉力F的方向與細(xì)線(xiàn)垂直，根據(jù)力的平行四邊形法則求解最小作用力的大小和方向．

解答 解：（1）對(duì)結(jié)點(diǎn)受力分析，受重力、拉力和細(xì)線(xiàn)的拉力，如圖所示：

根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件，有：F=mgtanα=200$\sqrt{3}$N；
（2）力F最小時(shí)，拉力F的方向與細(xì)線(xiàn)垂直，如圖所示，

最小拉力F=mgsinα=200×$\frac{\sqrt{3}}{2}$=$100\sqrt{3}N$．
與水平方向的夾角為60°．
答：（1）水平力F的大小為200$\sqrt{3}$N；
（2）力F的最小值為$100\sqrt{3}N$，方向與水平方向的夾角為60°．

點(diǎn)評(píng) 本題主要是考查了共點(diǎn)力的平衡問(wèn)題，解答此類(lèi)問(wèn)題的一般步驟是：確定研究對(duì)象、進(jìn)行受力分析、利用平行四邊形法則進(jìn)行力的合成或者是正交分解法進(jìn)行力的分解，然后在坐標(biāo)軸上建立平衡方程進(jìn)行解答．