Question

如图所示,轻绳AD跨过在水平横梁BC右端的定滑轮挂住一个质量为10kg的物体,∠ACB=30°.图乙中水平轻杆HG一端

如图(a)轻绳AD跨过固定在水平横梁BC右端的定滑轮挂住一个质量为M1的物体.
∠ACB＝30º；图(b)中轻杆HG一端用铰链固定在竖直墙上，另一端G通过细绳EG拉住，EG与水平方向也成30º，轻杆的G点用细绳GF拉住一个质量为M2的物体.
求：（1）细绳AC段的张力TAC与细绳EG的张力TEG之比。
（2）图（a)中定滑轮的转轴产生弹力的大小和方向。

Answer 1

图a，对M1受力分析可知，M1受到绳子拉力T和重力M1g，T1=M1g。
图b，对G点受力分析，受到GF的拉力T'=M2g、杆的支持力N和EG拉力T，三个力平衡构成一个首尾相接的三角形。则T=T'/sin30=2M2g。则T1/T2=M1/(2M2)

图a中，AC和CD的拉力都是M1g，夹角120°，则由平行四边形法则，合力为M1g，方向在BC下方30°。则弹力跟此合力大小相等，方向相反，也是M1g，方向在BC延长线的上方30°

追问

这两种杆有什么区别？

追答

区别在于，b图中，杆的弹力在水平方向
a图中，滑轮转轴的弹力未必在水平方向。

追问

怎么看出的呢？

追答

弹力总是垂直与接触面的。b图中，弹力垂直于绳子跟杆的接触面，那弹力必然水平
a图，绳子跟滑轮的接触点为C，则弹力在滑轮圆心跟C的连线上。而C点，未必在BC的水平线上

追问

这与杆的特征有关系么

追答

没什么啊
差别是顶端的滑轮

追问

我还是不太懂图b中的弹力与接触面垂直