如图所示,轻绳悬挂一质量为m的小球,现对小球再施加一个力F,使小球静止在绳子与竖直方向成60°角的位置

如图所示,轻绳悬挂一质量为m的小球,现对小球再施加一个力F,使小球静止在绳子与竖直方向成60°角的位置上,重力加速度为g.(1)若F为水平方向,求F的大小;(2)若要使F... 如图所示,轻绳悬挂一质量为m的小球,现对小球再施加一个力F,使小球静止在绳子与竖直方向成60°角的位置上,重力加速度为g.(1)若F为水平方向,求F的大小;(2)若要使F的取值最小,求F的大小和方向. 展开
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颜魅家族Ba
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(1)由图可知,拉力及重力的合力与F大小相等方向相反,由几何关系可知:
F=mgtan60°=
3
mg;

(2)由于细线的拉力的方向不变,重力的大小、方向均不变;而细线拉力与F的合力一定与重力大小相等,方向相反,
由图利用几何关系可知当力的方向与拉力方向垂直时F有最小值:
Fmin=mgsin60°=
3
2
mg
方向为与水平方向成60°斜向上

答:(1)F为水平方向时,F为
3
mg;
(2)F的最小值为
3
2
mg,方向与水平方向成60度角斜向上.
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