Question

重为80N的均匀直杆AB一端用铰链与墙相连，另一端用一条通过光滑的小定滑轮M的绳子系住，如图所示，绳子一端与直杆AB的夹角为30°，绳子另一端在C点与AB垂直，．滑轮与绳重力不计．则B点处绳子的拉力的大小是    N，轴对定滑轮M的作用力大小是    N．

Answer 1

【答案】分析：由受力分析可知，杆受B点绳子的拉力、C点绳子的拉力及本身的重力作用处于转动平衡状态；由力矩平衡条件可求得绳子的拉力；由力的合成可求得轴对定滑轮的作用力．
解答：解：杆处于力矩平衡状态，设绳子的拉力为F，杆长为L，则由力矩平衡条件可知：
G=FL+FL；
解得：F=G=60N；
滑轮受两绳的拉力及轴对定滑轮的作用力而处于平衡，即轴对定滑轮的作用力与两边绳子的拉力相等，则由力的平行四边形可求得两拉力的合力即为定滑轮对轴的作用力：
由几何关系可知：F′=60≈103.9N．
而轴对定滑轮的作用力与F'大小相等，方向相反；
故答案为：60；60（或103.9）

点评：本题应注意以下几点：（1）同一根绳中的各个点上的拉力都是相同的，方向均指向绳收缩的方向；（2）注意几何关系的应用，本题中可通过作辅助线的方式得到直角三角形，从而求得合力F′；（3）注意掌握力臂的求法，在图中要作出力臂的示意图，并能利用几何关系正确求出力臂．