一个重量是G的光滑小球A静止在半径为R的半球体和竖直的挡板之间,如图所示,则挡板和半球体对球的弹力分别为多少?(已知A的半径r).
问题描述:
一个重量是G的光滑小球A静止在半径为R的半球体和竖直的挡板之间,如图所示,则挡板和半球体对球的弹力分别为多少?(已知A的半径r).
答
对小球受力分析,受重力和两个支持力,如图所示:
根据共点力平衡条件,有:
F=mgtanθ
N=
mg cosθ
其中:
sinθ=
R-r R+r
故:cosθ=
=
(R+r)2-(R-r)2
R+r
4Rr
R+r
tanθ=
R-r
4Rr
故:
F=G(
)R-r
2Rr
N=G(
)R+r
4Rr
答:挡板对球的弹力为G(
),半球体对球的弹力为G(R-r
2Rr
).R+r
4Rr
答案解析:对小球受力分析,然后根据共点力平衡条件并结合合成法列式求解.
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:本题关键是受力分析后根据共点力平衡条件并通过作图法列式求解,基础题目.