Question

16．如图所示，站在地面上质量为60kg的人通过跨过定滑轮的轻绳向上拉起质量为30kg的物体，当绳与水平面成60°角时，人与物体均保持静止．不计滑轮与绳的摩擦，取g=10m/s²，求：
（1）绳上的拉力
（2）人对地面的压力和摩擦力．

Answer 1

分析 （1）先对物体受力分析，根据平衡条件可得到绳子的拉力；
（2）分析人的受力情况，作出受力示意图，运用正交分解法，根据平衡条件即求出地面对人的支持力和摩擦力，再由牛顿第三定律可确定人对地面的压力．

解答 解：（1）对物体受力分析如图，物体受重力mg和向上的拉力F；
由平衡条件得：F-mg=0
解得绳上的拉力为：F=300N；
（2）对人受力分析如图，由平衡条件得：
F_f-Fcosθ=0
F_N+Fsinθ-Mg=0
解得：F_f=150N
F_N=340N
由牛顿第三定律得人对地面的压力为340N，对地面的摩擦力为150N．
答：（1）绳上的拉力为300N；
（2）人对地面的压力和摩擦力分别为340N和150N．

点评 本题是共点力平衡问题，分析受力情况是关键，正交分解法是处理三个以上力平衡时要注意根据正交分析法进行分析求解．