Question

15．如圖所示，質(zhì)量為M、半徑為R的半球形物體A放在水平地面上，通過(guò)最高點(diǎn)處的釘子用水平細(xì)線拉住一質(zhì)量為m、半徑為r的光滑球B．則（　�。�

• A． A對(duì)地面的壓力大于（M+m）g
• B． B對(duì)A的壓力大小為$\frac{R+r}{R}$mg
• C． 細(xì)線對(duì)小球的拉力大小為$\frac{r}{R}$mg
• D． A對(duì)地面的摩擦力方向向左

Answer 1

分析 先對(duì)整體受力分析，然后根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件分析壓力和摩擦力；再隔離B物體受力分析后根據(jù)平衡條件分析細(xì)線的拉力和B對(duì)A的壓力大小；

解答 解：AD、對(duì)AB整體受力分析，受重力和支持力，相對(duì)地面無(wú)相對(duì)滑動(dòng)趨勢(shì)，故不受摩擦力，根據(jù)平衡條件，支持力等于整體的重力，為（M+m）g；根據(jù)牛頓第三定律，整體對(duì)地面的壓力與地面對(duì)整體的支持力是相互作用力，大小相等，故對(duì)地面的壓力等于（M+m）g，故AD錯(cuò)誤；
BC、對(duì)小球受力分析，如圖所示：
根據(jù)平衡條件，有：F=$\frac{mg}{cosθ}$，T=mgtanθ
其中cosθ=$\frac{R}{R+r}$，tanθ=$\sqrt{\frac{（R+r）^{2}-{R}^{2}}{R}}$，
故支持力F=$\frac{R}{R+r}$mg，繩子的拉力：T=mg$\sqrt{\frac{（R+r）^{2}-{R}^{2}}{R}}$；再由牛頓第三定律可知，B對(duì)A的支持力大小為$\frac{R}{R+r}$mg
故B正確，C錯(cuò)誤；
故選：AC．

點(diǎn)評(píng) 本題考查共點(diǎn)力平衡條件的應(yīng)用，解題的關(guān)鍵是采用整體法和隔離法，明確研究對(duì)象后做好受力分析后根據(jù)平衡條件列式分析即可求解，一定注意應(yīng)用幾何關(guān)系的訓(xùn)練．