Question

高中力学轻杆的问题

我想问下这两个图中杆的力的方向一定是沿着杆的吗？在图A中可以知道杆在角平分线上，AB上的力只能确定方向，不知道大小，如果大小为G，可以推出杆的力沿杆的方向，但如果不等于G，杆力的方向就肯定不在杆的方向上了。同样，在图B中，为什么杆力的方向一定水平向左呢？

Answer 1

这是力学里边一种特殊的情形，叫“二力杆”问题。如果一个物体（不限于杆）一共只受到两个力，保持静止不转动，那么，这两个力一定等大、反向、且受力方向在两个受力点的连线上。
(a)中，清杆不受重力，所以只有O点的一个力和A点的另一力，因而A点受力指向O，O点受力指向A。
(b)中，轻杆不受重力，同理，所以只有O点的一个力和A点的另一力，因而A点受力指向O，O点受力指向A。
都不用考虑其他东西的受力的。因为不发生平动则“这两个力一定等大、反向”，不转动则“受力方向在两个受力点的连线上”。

Answer 2

图中的物体都是静止的吗？如果是，分析如下：
对于两图的A点处，杆的力的方向确实是沿着杆的
关于A图，楼主说的不错，AB上的力如果大小为G，可以推出杆的力沿杆的方向，但如果不等于G，杆力的方向就肯定不在杆的方向上了，确实如此。
在B图，AB斜线对A的点的拉力是沿斜线方向的
受力分析后，可分解成竖直向上的力（跟G平衡）跟水平向右的力，水平向右的力只能由杆来平衡，所以杆力的方向一定水平向左。这样才能静止。

追问

题是喊求这两个杆力的大小关系，答案是两个力一样大。我算时，A中当AB的力为G时，才能得到这个结果，但凭什么可以知道AB的力为G呢？同样，B图中，杆的力也可以斜向左上方，它与重力的合力也可以和AB的力平衡呀？

追答

关于A图，凭什么可以知道AB的力为G呢？绳子BA不是挂着物体G呢？而且杆子在AB上是可以滑动的？是吧？那么就像一个滑轮上面挂一条绳子，手拉着绳子的一端，另一端挂着物体，只有拉力等于物体重力，才能平衡。所以，AB上力为G

追问

不对吧？BA挂着物体G不代表力就是G吧，比如B图中AB挂着物体G但它的力肯定大于G的啦，这个力的竖直分力才等于G。况且A图中没有滑轮，根本就不是滑轮那种情况!

Answer 3

（a）中，杆可以绕O点转动，如果受到垂直于杆的力，力矩不平衡，就会转动，因此杆力必然和杆平行。
（b）中，如果O点也是转动点，那么杆力必然也是水平的。如果O点是固定点，那么杆力方向不能简单判断。