Question

用与竖直方向成θ角（θ＜45°）的倾斜轻绳a和水平轻绳b共同　悬挂一个重为G的小球，这时绳b的拉力设为F₁．现保持小球在原位置不动，使绳b在原竖直平面内逆时转过θ角指向2位置，这时的拉力设为F₂；当再转过θ角，绳b的拉力指向3位置，拉力设为F₃，三种情况b绳拉力大小的比较是________（用“＞”“＜”“=”表示）；当b轻绳指向2位置时，a轻绳受的力为________．

Answer 1

F₁=F₃＞F₂    Gcosθ
分析：对小球受力分析，受到重力和两个拉力，三力平衡，合力为零；其中重力大小和方向都恒定，第二个力方向不变、大小变，第三个力大小和方向都可以变，运用合成法，通过作图分析．
解答：解：对小球受力分析，受到重力和两个拉力，三力平衡，如图
通过几何关系可知，力F₂垂直与细线，故F₁=F₃＞F₂ ；
当b绳子在2位置时，有：F_a=Gcosθ；
故答案为：F₁=F₃＞F₂ ，Gcosθ．
点评：本题是三力平衡的动态分析问题，关键是运用合成法作图，结合几何关系得到各个力的关系．