Question

如圖所示的水桶，是在一個(gè)最小外力作用下所處的狀態(tài)．作出它此時(shí)的受力示意圖．

Answer 1

解：由圖易知：杯子受到重力和支持力的作用．
要達(dá)到如圖的狀態(tài)，若施加的力最小，那么此時(shí)力的力臂最長(zhǎng)，即以杯子右下端為支點(diǎn)，以杯子左上端和右下端的連線為最長(zhǎng)力臂；那么過(guò)杯子左上端，作垂直于此連線的力即為所施加的最小力．
另外，若以杯子左上端為支點(diǎn)，那么在重力的作用下，杯子與水平面接觸的一端有向右滑動(dòng)的趨勢(shì)，故也會(huì)受到水平向左的靜摩擦力．
綜上所述，共受到四個(gè)力的作用：最小力F、支持力N、重力G、摩擦力f．
分析：對(duì)物體進(jìn)行受力分析，有規(guī)律可循：先重力、后彈力、然后看摩擦、最后再判其他力；
回到此題，首先杯子受重力和支持力的作用．
而題干告訴了“在一個(gè)最小外力作用下所處的狀態(tài)”，那么肯定有一個(gè)“最小力”，這就要從杠桿的平衡條件入手分析；
以杯子右下端為支點(diǎn)，若用最小力保持杯子的狀態(tài)，力臂需最大，即杯子左上端與右下端的連線；由此可做出這個(gè)力．
最后再找是否有摩擦力，若以杯子左上端為支點(diǎn)，由于此時(shí)杠桿平衡，在重力乘以其力臂不為0的情況下，必須有一個(gè)向右的力來(lái)使得杠桿保持平衡，因此杯子會(huì)有向右運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，所以杯子會(huì)受到摩擦力的作用，且方向水平向左．
點(diǎn)評(píng)：本題考查了力的圖示的畫法．力的圖示要把力的作用點(diǎn)和方向表示出來(lái)．由于此題涉及的力較多，還需根據(jù)杠桿的平衡條件來(lái)判斷最小力，根據(jù)杯子所處狀態(tài)來(lái)判斷是否存在摩擦力，所以提升了試題的難度．