如圖所示,重為G的小球A,用一根長為L的細繩懸吊起來放在半徑為R的光滑固定球面上,由懸點O′到球面的最短距離O′C=s,問:
(1)小球對球面的壓力為多大?
(2)細線的拉力為多大?
分析:以小球為研究對象,分析小球的分力情況,根據(jù)共點力的平衡條件,由幾何關系可得出小球受支持力和細線的拉力; 由牛頓第三定律可得出小球對球面的壓力.
解答:解:對小球受力分析如圖所示:由圖可知,小球受力中的△ATG'≌△OAO′,則有:
F
O′A
=
T
OA
=
G
OO′

小球受到的支持力F=
O′A
OO′
G
=
L
s+R
G;
由牛頓第三定律可得,小球對球面的壓力為T'=T=
L
s+R
G
細線的拉力為F'=F=
OA
OO′
G=
R
s+L
G;
答:(1)小球對球面的壓力為
L
s+R
G;
    (2)細線對小球的拉力為
R
s+L
G.
點評:本題考查共點力的平衡條件的應用,注意幾何關系應由相似三角形求出.
思考:若O'有一半徑非常小的定滑輪,在拉動繩子使小球A向上滑動的過程中,分析二力的變化.
練習冊系列答案
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FL
G
FL
G
.如果要求維持上述平衡狀態(tài)的作用力最小(力的作用點和方向均可以改變),則該最小作用力為
Fcosθ
Fcosθ

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如圖所示,重為G的勻質直角三角形薄板ABC,AB邊長為L,∠BAC=θ,A為光滑的固定轉動軸,F(xiàn)用垂直于AB邊的力F作用在B端,使薄板的AB邊處于水平方向且平衡,則三角形薄板的重心距離轉動軸A的水平距離為       。如果要求維持上述平衡狀態(tài)的作用力最小(力的作用點和方向均可以改變),則該最小作用力為       

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