重(N)的由轻绳悬挂于墙上的小球,搁在轻质斜板上,斜板搁于墙角.不计一切摩擦,球和板静止于图示位置时,图中α角均为30°.求:悬线中张力和小球受到的斜板的支持力各多大?小球与斜板接触点应在板上何处?板两端所受压力多大?(假设小球在板上任何位置时,图中α角均不变)
网友回答
解:对小球进行受力分析,如图所示:
小球处于静止状态,受力平衡,则
沿斜面方向:Tcosα=Gsinα
垂直斜面方向:FN+Tsinα=Gcosα
解得:T=100N,FN=100N
对斜面AB进行受力分析:板受到球对板的压力FN,墙对板的压力F墙和地面对板的支持力F地,如图所示,由三力汇交原理可求得球距离A端的距离x=ABsin2α=
斜面AB处于静止状态,受力平衡,则
水平方向有:F墙=FNsinα=50N
竖直方向有:F地=FNcosα=50N
答:悬线中张力和小球受到的斜板的支持力各100N,小球与斜板接触点距离A端.板A端所受的支持力为50N,B端所受的压力为50N.
解析分析:先对小球研究,分析受力情况,画出力图,根据平衡条件求出悬线中张力和小球受到的斜板的支持力;再对板研究,分析受力情况,作出力图,根据三力汇交原理求解小球与斜板接触点距离A端的距离,由平衡条件求解板两端所受的压力.
点评:该题要求同学们能正确对物体进行受力分析,并能根据平衡条件、三力汇交原理及几何关系求解.