如图所示,半径为R,重为G的均匀球靠竖直墙放置,左下方有厚为h(h<R)的木块,若不计摩擦,用至少多大的水平推力F推木块才能使球离开地面?

问题描述:

如图所示,半径为R,重为G的均匀球靠竖直墙放置,左下方有厚为h(h<R)的木块,若不计摩擦,用至少多大的水平推力F推木块才能使球离开地面?

以球为研究对象,如图所示.为使球刚好离开地面,
有N1sinθ=G
N1cosθ=N2
sinθ=

R−h
R

再以整体为研究对象得:N2=F
解得F=
h(2R−h)
G
R−h

答:至少
h(2R−h)
G
R−h
推木块才能使球离开地面.
答案解析:当物体刚好离开地面时水平推力最小,此时球受到地面的支持力为零,通过隔离分析求出墙壁对球的弹力,再对整体分析求出水平推力的大小.
考试点:共点力平衡的条件及其应用;力的合成与分解的运用.
知识点:解决本题的关键抓住临界状态,选择研究对象,通过受力分析,根据共点力平衡求解,注意整体法和隔离法的使用.