◎ 题目

如图所示，横截面为四分之一圆（半径为R）的柱体放在水平地面上，一根匀质木棒OA长为3R，重为G．木棒的O端与地面上的铰链连接，木棒搁在柱体上，各处摩擦均不计．现用一水平推力F作用在柱体竖直面上，使柱体沿着水平地面向左缓慢移动．问： （1）当木棒与地面的夹角θ=30°时，柱体对木棒的弹力多大？ （2）此时水平推力F多大？ （3）在柱体向左缓慢移动过程中，柱体对木棒的弹力及水平推力F分别如何变化？

◎ 答案

（1）对OA棒，以O为固定转轴，根据有固定转轴物体的平衡条件，有： G? L 2 ?cosθ=N?R?cotθ 代入数据，解得：N= GLsinθ 2R = 3Gsinθ 2 = 3Gsin30° 2 = 3 4 G （2）对柱体，在水平方向受力平衡，有：F=Nx'=N'?sinθ=N?sinθ 代入数据，解得：F= 3 2 Gsin2θ= 3 2 Gsin230°= 3G 8 （3）在柱体向左缓慢移动过程中，θ逐渐增大． 由N= 3Gsinθ 2 可知，柱体对木棒的弹力N逐渐增大； 由F= 3 2 Gsin2θ可知，水平推力F逐渐增大． 答：（1）柱体对木棒的弹力为 3 4 G； （2）此时水平推力为 3 8 G； （3）在柱体向左缓慢移动过程中，柱体对木棒的弹力及水平推力F都不断变大．

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析，试题“如图所示，横截面为四分之一圆（半径为R）的柱体放在水平地面上，一根匀质木棒OA长为3R，重为G．木棒的O端与地面上的铰链连接，木棒搁在柱体上，各处摩擦均不计．现用一水平推力…”主要考查了你对  【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。