Question

【题目】某同学表演魔术时，将一小型条形磁铁藏在自己的袖子里，然后对着一悬挂的金属小球指手画脚，结果小球在他神奇的功力下飘动起来．假设当隐藏的小磁铁位于小球的左上方某一位置C （图中θ＝37°）时，金属小球偏离竖直方向的夹角也是37°，如图所示．已知小球的质量为m=4.8kg，该同学（含磁铁）的质量为M=50kg，（sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2）求此时：

（1）悬挂小球的细线的拉力大小为多少？

（2）该同学受到地面的支持力和摩擦力大小各为多少？

Answer 1

【答案】（1） 30N；（2） 524N；18N。

【解析】试题分析：小球处于静止状态，合外力为零，分析小球的受力情况，根据平衡条件求解悬挂小球的细线的拉力大小；对人研究，分析受力情况，由平衡条件求解地面的支持力和摩擦力大小．

（1）对小球受力分析：重力、细线的拉力和磁铁的引力．设细线的拉力和磁铁的引力分别为和．根据平衡条件得：

水平方向： ，竖直方向：

解得： ．

（2）以人为研究对象，分析受力情况：重力Mg、地面的支持力N、静摩擦力f和小球的引力， ．
根据平衡条件得：