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).
作业帮

对小球受力分析,受重力和两个支持力,如图所示:
作业帮
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(
R-r
2Rr
)
,半球体对球的弹力为G(
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.