解题思路:(1)分析物体受力情况,作出力图,由平衡条件求解F的大小.(2)物体要处于静止状态,受力必须平衡,拉力F与细线的拉力的合力与重力必须大小相等、方向相反.画出可能的外力F的方向.(3)当F与细线垂直时,F最小,由平衡条件求解F的最小值.
(1)分析物体受力情况,作出力图,如图1.由平衡条件得:F=Gtan30°=
5
3
3N.
(2)物体要处于静止状态,受力必须平衡,合力必须为零,则拉力F与细线的拉力的合力与重力必须大小相等、方向相反,外力F可能的方向如图2.
(3)根据数学知识得知,当F与细线垂直时,F最小,由平衡条件得
F的最小值为Fmin=Gsin30°=2.5N.
答:(1)F大小为
5
3
3N.
(2)外力F可能的方向如图.
(3)所用外力的最小值为2.5N.
点评:
本题考点: 共点力平衡的条件及其应用;力的合成与分解的运用.
考点点评: 本题分析物体的受力情况,作出力图是关键,也可以运用图解法分析外力F的变化情况,确定出F的最小值.