一个重20N的均匀球被光滑竖直挡板挡住,静止在倾角为α=37°的光滑斜面上,已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,求: (1)斜面对小球弹力的大小;(2)挡板对小球弹力的大小;(3)把挡板缓慢转到
问题描述:
一个重20N的均匀球被光滑竖直挡板挡住,静止在倾角为α=37°的光滑斜面上,已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,求:
(1)斜面对小球弹力的大小;
(2)挡板对小球弹力的大小;
(3)把挡板缓慢转到与斜面垂直位置放置(小球始终静止),这一过程中挡板对小球弹力如何变化.
答
(1)(2)以小球为研究对象,分析受力情况:重力G、斜面的弹力N2和挡板的弹力N1,由平衡条件得知,G与N1的合力与N2大小相等、方向相反,如图,则有
N1=Gtan37°=20×
N=15N3 4
N2=
=25NG sin37°
(3)若挡板沿逆时针缓缓转到与斜面垂直位置过程中,小球的重力不变,则由平衡条件得知,斜面和挡板对小球的弹力N1的合力不变,而斜面的弹力N2的方向不变,运用图解法,作出不同位置小球的受力图,如图1到2位置的过程,由图挡板的作用力N1一直减小.
答:(1)斜面对球弹力的大小是15N.
(2)挡板对球弹力的大小是25N.
(3)若挡板沿逆时针缓缓转到水平过程中挡板的作用力N1一直减小.