Question

（10分）如圖所示，一根輕繩上端固定在O點(diǎn)，下端拴一個(gè)重為G的鋼球，球處于靜止?fàn)顟B(tài)，現(xiàn)對(duì)球施加一個(gè)方向始終保持水平的外力F，使球緩慢地移動(dòng)，在移動(dòng)過程中的每一時(shí)刻，均可認(rèn)為球處于平衡狀態(tài)．若要保證輕繩不被拉斷，繩與豎直方向夾角口必須滿足0≤60°，求：
（1）輕繩可以承受的拉力Fr的最大值；
（2）在F-tan0坐標(biāo)系中畫出外力F與的關(guān)系圖象

Answer 1

（1）2G
（2）

（1）鋼球的受力情況如圖所示．

由平衡方程F_合=0，有
   （2分）
當(dāng)時(shí)，輕繩剛好不被拉斷，
即輕繩可以承受的拉力F_T的最大值為2G（2分）
（2）（2分）
當(dāng)
當(dāng)
所以，F(xiàn)的取值范圍為（1分），
F與的關(guān)系圖象如圖（3分）