解法求解.
解法1:合成法
取足球为研究对象,它受重力G=mg、墙壁的支持力F1和悬绳的拉力F2三个共点力作用而平衡,由共点力平衡的条件可知,F1和F2的合力F与G大小相等、方向相反,即F=G,如图甲所示,由力的平行四边形定则可求得:F1=Ftan α=mgtan α,F2==.
解法2:分解法
取足球为研究对象,如图乙所示,将重力G分解为F1′和F2′,由共点力平衡条件可知,F1与F1′的合力必为零,F2与F2′的合力也必为零,所以F1=F1′=mgtan α,F2=F2′=.
解法3:正交分解法
取足球为研究对象,如图丙所示,取水平方向为x轴,竖直方向为y轴,将F2分别沿x轴和y轴方向进行分解.由平衡条件可知,在x轴和y轴方向上的合力Fx合和Fy合应分别等于零,即Fx合=F2sin α-F1=0①
Fy合=F2cos α-G=0②
由②式解得F2==
代入①式得F1=F2sin α=mgtan α.
二、超重和失重
[导学探究] 如图2所示,某人乘坐电梯正在向上运动.