Question

6．如圖所示，輕繩AD跨過固定在水平橫梁BC右端的定滑輪掛住一個質量為20kg的物體，∠ACB=30°，g取10m/s²，求：
（1）輕繩AC段的張力F_AC的大小；
（2）橫梁BC對C端的支持力的大小及方向．

Answer 1

分析 根據定滑輪的力學特性，可知甲圖中，細繩AC段的張力等于物體M的重力．圖甲中對滑輪受力分析，運用合成法求解細繩AC段的張力F_AC與輕桿BC對C端的支持力；

解答 解：（1）物體M處于平衡狀態(tài)，根據平衡條件可判斷，與物體相連的細繩拉力大小等于物體的重力，取C點為研究對象，進行受力分析，如圖所示．
圖中輕繩AD跨過定滑輪拉住質量為M的物體，物體處于平衡狀態(tài)，繩AC段的拉力為：F_AC=F_CD=Mg=20×10N=200N
（2）由圖，結合幾何關系得：F_C=F_AC=Mg=200 N
方向和水平方向成30°角斜向右上方
答：（1）輕繩AC段的張力F_AC的大小為200N；
（2）橫梁BC對C端的支持力的大小為200N；方向與水平方向成30°角斜向右上方．

點評 本題首先要抓住繩子上張力的特點，其次要根據平衡條件，以C點為研究對象，按力平衡問題的一般步驟求解細繩中的張力，注意桿子上的力可以沿任意方向．