◎ 题目

某同学表演魔术时，将一小型条形磁铁藏在自己的袖子里，然后对着一悬挂的金属小球指手画脚，结果小球在他神奇的功力下飘动起来．假设当隐藏的小磁铁位于小球的左上方某一位置C（∠QCS=30°）时，金属小球偏离竖直方向的夹角θ也是30°，如图所示．已知小球的质量为m，该同学（含磁铁）的质量为M，求此时： （1）悬挂小球的细线的拉力大小为多少？ （2）该同学受到地面的支持力和摩擦力大小各为多少．

◎ 答案

（1）对小球受力分析：重力、细线的拉力和磁铁的引力．设细线的拉力和磁铁的引力分别为F1和F2． 根据平衡条件得： 水平方向：F1sin30°=F2sin30° 竖直方向：F1cos30°+F2cos30°=mg 解得，F1=F2= 3 3 mg． （2）以人为研究对象，分析受力情况：重力Mg、地面的支持力N、静摩擦力f和小球的引力F2′，F2′=F2= 3 3 mg． 根据平衡条件得 f=F2′sin30° N=F2′cos30°+Mg 解得，N=Mg+ 1 2 mg f= 3 6 mg 答：（1）悬挂小球的细线的拉力大小为 3 3 mg． （2）该同学受到地面的支持力和摩擦力大小各为Mg+ 1 2 mg和 3 6 mg．

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析，试题“某同学表演魔术时，将一小型条形磁铁藏在自己的袖子里，然后对着一悬挂的金属小球指手画脚，结果小球在他神奇的功力下飘动起来．假设当隐藏的小磁铁位于小球的左上方某一位置…”主要考查了你对  【牛顿第二定律】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”，你可以点击相应的链接进行查看和学习。