Question

如圖所示，一個(gè)重為5N的砝碼，用細(xì)線懸掛在O點(diǎn)，現(xiàn)在用外力F拉砝碼，使懸線偏離豎直方向30°時(shí)處于靜止?fàn)顟B(tài)，
（1）若所用外力F水平向右，則F大小為
（2）在圖上畫出可能的外力F的方向．（用陰影線表示范圍）
（3）所用外力的最小值為______．

Answer 1

解：（1）分析物體受力情況，作出力圖，如圖1．由平衡條件得：F=Gtan30°=．
（2）物體要處于靜止?fàn)顟B(tài)，受力必須平衡，合力必須為零，則拉力F與細(xì)線的拉力的合力與重力必須大小相等、方向相反，外力F可能的方向如圖2．
（3）根據(jù)數(shù)學(xué)知識(shí)得知，當(dāng)F與細(xì)線垂直時(shí)，F(xiàn)最小，由平衡條件得
F的最小值為F_min=Gsin30°=2.5N．
答：（1）F大小為．
（2）外力F可能的方向如圖．
（3）所用外力的最小值為2.5N．
分析：（1）分析物體受力情況，作出力圖，由平衡條件求解F的大小．
（2）物體要處于靜止?fàn)顟B(tài)，受力必須平衡，拉力F與細(xì)線的拉力的合力與重力必須大小相等、方向相反．畫出可能的外力F的方向．
（3）當(dāng)F與細(xì)線垂直時(shí)，F(xiàn)最小，由平衡條件求解F的最小值．
點(diǎn)評(píng)：本題分析物體的受力情況，作出力圖是關(guān)鍵，也可以運(yùn)用圖解法分析外力F的變化情況，確定出F的最小值．