如圖所示,各接觸面均光滑,球處于靜止,球的重力為G求:
(1)求球?qū)π泵娴膲毫
1和球?qū)ωQ直擋板的壓力F
2(作出求解的力圖)
(2)畫圖說明:擋板如何放置時,球?qū)醢宓膲毫ψ钚。?/div>
分析:(1)對小球受力分析,受重力、擋板對其水平向右的支持力和斜面對其豎直向上的支持力,根據(jù)平衡條件并結(jié)合合成法列式求解.
(2)在擋板所受的三個力中,重力大小方向都不變,斜面支持力方向不變,三力的合力為零,作出幾個有代表性的圖進(jìn)行分析.
解答:解:(1)將球的重力G進(jìn)行分解,如圖所示,
則:F
1=
=
G,
F
2=Gtan30°=
G
根據(jù)牛頓第三定律,所以球?qū)π泵娴膲毫?span dealflag="1" class="MathJye" mathtag="math" style="whiteSpace:nowrap;wordSpacing:normal;wordWrap:normal">
G,球?qū)ωQ直擋板的壓力
G.
(2)以小球?yàn)檠芯繉ο螅治鍪芰η闆r,擋板從圖示位置緩慢轉(zhuǎn)到豎直位置的過程中,小球的合力保持為零,則擋板和斜面的支持力的合力與重力mg大小相等、方向相反,如圖,
由圖知當(dāng)擋板與斜面垂直時擋板的彈力F
1最。
答:(1)求球?qū)π泵娴膲毫
1為
G和球?qū)ωQ直擋板的壓力F
2為
G.
(2)當(dāng)擋板與斜面垂直時擋板的彈力F
1最。
點(diǎn)評:本題是力的平衡中動態(tài)變化分析問題,采用作圖法即可直觀的觀察出力的大小變化情況.