Question

绳子拉着小球时支持力在绳子上还是小球上

人用绳子穿过一个定滑轮拉着一个小球在半圆弧上缓慢向上移动,定滑轮在圆弧正上方.问人的拉力和小球受的支持力的变化?（圆弧开口向下）

Answer 1

因为是缓慢运动,我们可以将其视为受力平衡状态
简单点考虑的话我们只要知道在半圆弧底端,小球受到的向上的力都来自人的拉力,而在半圆弧顶端,小球受到的向上的力都来自圆弧的支持力,即可得出人的拉力逐渐减小,球受的支持力逐渐增大.
在竖直方向上,小球除了受到重力作用外（向下）.
还受到绳子对它的拉力（通过定滑轮）和圆弧对它的支持力影响
（此二力都有竖直向上的分力）.因为力的平衡,所以此二力竖直方向上的力的和为定值,等于重力.
在水平方向上,小球受到绳子对它的拉力和圆弧对它支持力的影响
(此二力都有水平方向的分力,且因为力的平衡,此二力方向相反,大小相同）（水平方向的力影响较小,可忽略）
因为是圆弧,所以对小球来说,随着它慢慢靠近圆弧顶部,它所受到来自圆弧方向的支持力向上的分力越来越大,也即绳子对它的竖直方向的分力越来越小.