Question

如圖甲所示，一根輕繩上端固定在O點，下端拴一個重為G的鋼球A，球處于靜止狀態(tài)。現對球施加一個方向向右的外力F，使球緩慢偏移，在移動中的每一刻，都可以認為球處于平衡狀態(tài)，如果外力F方向始終水平，最大值為2G，試求：

（1）輕繩張力F_T的大小取值范圍；

（2）在乙圖中畫出輕繩張力與cosθ的關系圖象。 

Answer 1

（1）

（2）如圖

 

解析:

（1）當水平拉力F=0時，輕繩處于豎直位置時，繩子張力最小

當水平拉力F=2G時，繩子張力最大：

因此輕繩的張力范圍是：

（2）設在某位置球處于平衡狀態(tài)，由平衡條件得

所以即，得圖象如圖。