Question

3．如圖所示，小球在輕彈簧和水平輕繩的拉力作用下處于靜止?fàn)顟B(tài)．彈簧與豎直方向的夾角θ=37°，彈簧的拉力F=10N，伸長量為△x=0.01m，sin37°=0.6，cos37°=0.8．
（1）畫出小球的受力示意圖；
（2）求出彈簧的勁度系數(shù)；
（3）求出水平繩上的拉力．

Answer 1

分析 （1）先分析小球受力，小球受到重力、細繩的拉力和彈簧的拉力，再作出受力示意圖．
（2）由胡克定律求彈簧的勁度系數(shù)．
（3）根據(jù)正交分解法求彈簧的拉力F水平方向的分力F₁和豎直方向方向的分力F₂大小，水平繩上的拉力等于F₁．

解答 解：（1）小球受到重力、細繩的拉力和彈簧的拉力，作出小球的受力示意圖如圖所示：

（2）由胡克定律F=kx得彈簧的勁度系數(shù)為：
k=$\frac{F}{x}$=$\frac{10}{0.01}$=1000N/m；
（3）水平分力為：
F₁=Fsin37°=10×0.6 N=6 N，
豎直分力為：F₂=Fcos37°=10×0.8 N=8 N，
根據(jù)平衡條件，水平繩上的拉力T=F₁=6N．
答：（1）作出小球的受力示意圖如圖所示．
（2）彈簧的勁度系數(shù)是1000N/m；
（3）水平繩上的拉力大小為6N．

點評 對于受力分析，一般按重力、彈力和摩擦力的順序分析，作力的示意圖時要注意力的相對大�。�