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共点力的平衡
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(1)如图所示,一个倾角为θ的斜面上,放一个重G的光滑小球,球被竖直的挡板挡住,则斜面对球的支持力的大小是多少?竖直的挡板对球的弹力是多少?(2)若将挡板从竖直位置沿逆时针
网友投稿 2022-10-22 00:00:00 零零社区
◎ 题目
(1)如图所示,一个倾角为θ的斜面上,放一个重G的光滑小球,球被竖直的挡板挡住,则斜面对球的支持力的大小是多少?竖直的挡板对球的弹力是多少?
(2)若将挡板从竖直位置沿逆时针缓慢旋转至水平位置的过程中,球对斜面的压力、球对挡板的压力如何变化?
◎ 答案
(1)受力分析如图,将F
N1
与F
N2
合成,其合力与重力等大反向,利用直角三角形边角关系得:
F
N1
sinθ=F
N2
F
N1
cosθ=G
解得:F
N1
=
G
cosθ
;F
N2
=Gtanθ
(2)挡板转动时,挡板给球的弹力F
N2
与斜面给球的弹力F
N1
合力大小方向不变,其中F
N1
的方向不变,作辅助图如上,挡板转动过程中,F
N2
的方向变化如图中a、b、c的规律变化,为满足平行四边形定则,其大小变化规律为先变小后变大,其中挡板与斜面垂直时为最小.与此对应,F
N1
的大小为一直减小.
综上所述,再根据牛顿第三定律得,在该过程中,球对斜面的压力方向垂直斜面指向斜面不变,大小始终减小.球对挡板的压力方向始终与挡板垂直指向挡板,大小先变小后变大.
答:(1)斜面对球的支持力的大小是
G
cosθ
,竖直的挡板对球的弹力是Gtanθ;
(2)若将挡板从竖直位置沿逆时针缓慢旋转至水平位置的过程中,球对斜面的压力方向垂直斜面指向斜面不变,大小始终减小;球对挡板的压力方向始终与挡板垂直指向挡板,大小先变小后变大.
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析,试题“(1)如图所示,一个倾角为θ的斜面上,放一个重G的光滑小球,球被竖直的挡板挡住,则斜面对球的支持力的大小是多少?竖直的挡板对球的弹力是多少?(2)若将挡板从竖直位置沿逆时针…”主要考查了你对 【滑动摩擦力、动摩擦因数】,【力的合成】,【共点力的平衡】 等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。
http://www.00-edu.com/html/202210/321811.html
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