Question

在醫(yī)院里常用如圖所示裝置對小腿受傷的病人進行牽引治療，其中a為動滑輪，其他滑輪為定滑輪。不計滑輪的摩擦和繩子的質量，繩子下端所掛重物的質量是5 kg，問：
(1)病人的腳所受水平方向的牽引力是多大？
(2)病人的腳和腿所受的豎直向上的牽引力一共是多大？(g取10 N/kg)

Answer 1

解：因繩子中間各處與其他物體沒有結點，所以繩子中間各處的張力(拉力)都等于所懸掛的重物的重力，即F_T＝mg＝50 N，將ab段的繩子拉力沿水平方向和豎直方向分解，如圖所示：F_水平＝F_Tcos30°＝43.3 N F_豎直＝F_Tsin30°＝25 N

(1)由圖知，病人的腳所受水平方向的牽引力：F_牽＝F_T＋F_水平＝50 N＋43.3 N＝93.3 N
(2)由圖知，病人的腳和腿所受的豎直向上的牽引力：F′_牽＝F_T＋F_豎直＝50 N＋25 N＝75 N