Question

16．如圖所示為某提升重物裝置簡化圖，上方固定著一個(gè)三角形結(jié)構(gòu)的支架．圖中硬桿OA可繞A點(diǎn)且垂直于紙面的軸進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，不計(jì)鋼索（OB、OC、提升物體的繩）、硬桿OA、定滑輪的重力，不計(jì)定滑輪與繩間阻力，∠AOB=30°，物體質(zhì)量m=20kg，人的質(zhì)量M=80kg，當(dāng)人勻速拉動(dòng)物體時(shí)，g取10m/s²，求：
（1）地面對(duì)人的支持力的大��；
（2）OB繩和OA桿上的作用力大小．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)牛頓第二定律，寫出公式即可求得繩子上的拉力；對(duì)人進(jìn)行受力分析，即可求得人受到的地面的支持力，然后根據(jù)牛頓第三定律說明人對(duì)地面的壓力；
（2）將重物對(duì)O點(diǎn)的拉力按照實(shí)際作用效果分解，根據(jù)平行四邊形定則作圖，然后結(jié)合幾何關(guān)系分析即可．

解答 解：（1）由平衡條件得：F_N+F_T=Mg
代入數(shù)據(jù)得：F_N=Mg-F_T=80×10-200=600N；

（2）由滑輪受力分析知：F′_T=2F_T
對(duì)結(jié)點(diǎn)受力分析如圖，由平衡條件得：${F}_{A}=F{′}_{T}tan60°=400\sqrt{3}$N；${F}_{B}=\frac{F{′}_{T}}{sin30°}=800$N
答：（1）地面對(duì)人的支持力的大小是600N；
（2）OB繩和OA桿上的作用力大小分別是$400\sqrt{3}$N和800N．

點(diǎn)評(píng) 本題是實(shí)際問題的簡化，培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用物理知識(shí)分析和處理實(shí)際問題的能力，其基礎(chǔ)是分析物體的受力情況和力的分解．