Question

16．如图所示为某提升重物装置简化图，上方固定着一个三角形结构的支架．图中硬杆OA可绕A点且垂直于纸面的轴进行转动，不计钢索（OB、OC、提升物体的绳）、硬杆OA、定滑轮的重力，不计定滑轮与绳间阻力，∠AOB=30°，物体质量m=20kg，人的质量M=80kg，当人匀速拉动物体时，g取10m/s²，求：
（1）地面对人的支持力的大小；
（2）OB绳和OA杆上的作用力大小．

Answer 1

分析 （1）根据牛顿第二定律，写出公式即可求得绳子上的拉力；对人进行受力分析，即可求得人受到的地面的支持力，然后根据牛顿第三定律说明人对地面的压力；
（2）将重物对O点的拉力按照实际作用效果分解，根据平行四边形定则作图，然后结合几何关系分析即可．

解答 解：（1）由平衡条件得：F_N+F_T=Mg
代入数据得：F_N=Mg-F_T=80×10-200=600N；

（2）由滑轮受力分析知：F′_T=2F_T
对结点受力分析如图，由平衡条件得：${F}_{A}=F{′}_{T}tan60°=400\sqrt{3}$N；${F}_{B}=\frac{F{′}_{T}}{sin30°}=800$N
答：（1）地面对人的支持力的大小是600N；
（2）OB绳和OA杆上的作用力大小分别是$400\sqrt{3}$N和800N．

点评 本题是实际问题的简化，培养学生应用物理知识分析和处理实际问题的能力，其基础是分析物体的受力情况和力的分解．