Question

如圖所示,半徑為R、質(zhì)量為M的均勻球靠豎直墻放置,左下方有一厚為h、質(zhì)量為m的木塊。若不計(jì)摩擦,用至少多大的水平力F推木塊才能使球離開(kāi)地面?此時(shí)木塊對(duì)地的壓力為多大?

Answer 1

【解題指南】(1)先以球?yàn)檠芯繉?duì)象,求臨界狀態(tài)木塊對(duì)球的彈力大小。

(2)再以木塊為研究對(duì)象,求水平力F的大小。

【解析】以球?yàn)檠芯繉?duì)象,剛離地面時(shí),它的受力如圖甲所示。

則F_Tsinα=Mg　　                                                            ①(2分)

而sinα=　　                                                            ②(2分)

木塊的受力如圖乙所示。

據(jù)平衡條件知

F=F_T'cosα　                                                                ③(2分)

=F'_Tsinα+mg　                                                          ④(2分)

而F_T=F_T'　                                                                  ⑤(2分)

由①②③⑤求得水平推力

F=Mg�！�                                                                   (2分)

由①④⑤得=(M+m)g。

故木塊對(duì)地面的壓力為(M+m)g。　                                          (2分)

答案:Mg　(M+m)g