如图所示,质量为$m=2kg$的光滑球放在水平地面上,并用轻绳$ab$拴在地面上,$ab$的长度等于球半径,水平向右的拉力$F=9\sqrt{3}N$作用在球上,其作用力延长线通过球心.$g$取$10m/s^{2}$.求:
的有关信息介绍如下:
(1)设轻绳$ab$与水平地面之间的夹角为$\theta $,由于$ab$的长度等于球半径,所以有:$\theta =30^{\circ}\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ $设轻绳$ab$对球的拉力为$T$,则有:$T\cos \theta =F\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ $解得:$T=18N\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ $$(2)$设地面对球的支持力为$F_{1}$,则有:$F_{1}=mg+T\sin \theta\ \ ($或$F_{1}=mg+F\tan \theta )\ \ \ \ \ \ \ $$F_{1}=29N\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ $设球对地面的压力为$F_{2}$,则根据牛顿第三定律得:$F_{2}=29N\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ $答:(1)轻绳$ab$对球的拉力的大小为$18N$;$(2)$球对地面的压力的大小为$29N$.



