如图所示,半径为R、质量为M的均匀球靠竖直墙放置,左下方有一厚为h、质量为m的木块.若不计摩擦,用至少多大的水平力F推木块才能使球离开地面?此时木块对地的压力为多大?
问题描述:
如图所示,半径为R、质量为M的均匀球靠竖直墙放置,左下方有一厚为h、质量为m的木块.若不计摩擦,用至少多大的水平力F推木块才能使球离开地面?此时木块对地的压力为多大?
答
球刚好离开地面时,球和木块的受力情况如图甲和乙所示.由图甲,根据平衡条件有:N1sinα-Mg=0①又由几何关系有:sinα=R−hR由图乙,根据平衡条件有:F-N2cosα=0②F2-N2sinα-mg=0③根据牛顿第三定律有:N1=N2&nbs...
答案解析:先以球为研究对象,求临界状态木块对球的弹力大小;再以木块为研究对象,求水平力F的大小.
考试点:共点力平衡的条件及其应用;物体的弹性和弹力.
知识点:分析有关临界问题的关键是找出临界条件,再进行受力分析,然后根据平衡条件或牛顿第二定律列式求解即可.