Question

如圖所示，半徑為R，重為G的均勻球靠豎直墻放置，左下方有厚為h（h＜R）的木塊，現(xiàn)用水平推力F推木塊．若不計(jì)一切摩擦，求：
（1）畫出球剛好離開地面時(shí)候，球和木塊的受力示意圖（分別在答卷的圖甲、圖乙中畫出）
（2）圖中半徑AO與水平夾角θ的正弦值sinθ=？
（3）用至少多大的水平推力F推木塊才能使球離開地面．

Answer 1

解：（1）受力如圖：

（2）以球?yàn)檠芯繉?duì)象，受力分析并分解如圖所示．

由平衡條件：
N₁sinθ=G
N₁cosθ=N₂
sinθ=
再以整體為研究對(duì)象得：N₂=F
即：F==
答：（1）見上圖
（2）圖中半徑AO與水平夾角θ的正弦值sinθ=
（3）用至少的水平推力F推木塊才能使球離開地面．
分析：球剛好離開地面時(shí)候，是一個(gè)臨界條件，地面對(duì)球的支持力為零；AO與水平夾角θ的正弦值以及其它力我們可應(yīng)用平衡條件求解．
點(diǎn)評(píng)：球剛好離開地面時(shí)候，是一個(gè)臨界條件，找出臨界條件，受力分析后應(yīng)用平衡條件求解即可．