Question

如圖，光滑斜面傾角θ=37°，用一豎直方向的光滑擋板將球擋在斜面上，已知球重60N．（sin37°=0.6，cos37°=0.8）求：
（1）斜面對球彈力的大小？
（2）擋板對球彈力的大小？
（3）若擋板沿逆時針緩緩轉(zhuǎn)到水平過程中擋板和斜面對小球作用力是如何變化的？要有過程和結(jié)論．

Answer 1

解：（1）（2）以小球為研究對象，分析受力情況：重力G、斜面的彈力N₂和擋板的彈力N₁，由平衡條件得知，G與N₁的合力與N₂大小相等、方向相反，如圖，則有
N₁=Gtan37°=60×N=45N
N₂==N=75N
（3）若擋板沿逆時針緩緩轉(zhuǎn)到水平過程中，小球的重力不變，則由平衡條件得知，斜面和擋板對小球的彈力N₁的合力不變，而斜面的彈力N₂的方向不變，運用圖解法，作出三個不同位置小球的受力圖，由圖看出，擋板的作用力N₁先減小后增大，斜面的作用力N₂一直減�。�
答：
（1）斜面對球彈力的大小是75N．
（2）擋板對球彈力的大小是45N．
（3）若擋板沿逆時針緩緩轉(zhuǎn)到水平過程中擋板的作用力N₁先減小后增大，斜面的作用力N₂一直減�。�
分析：（1）（2）用光滑擋板將球擋在斜面上，小球所受的合力為零，分析受力情況，根據(jù)平衡條件求解斜面和擋板對小球的彈力大�。�
（3）若擋板沿逆時針緩緩轉(zhuǎn)到水平過程中，小球的重力不變，則知斜面和擋板對小球的彈力的合力不變，斜面的彈力方向不變，運用圖解法，作出三個不同位置小球的受力圖，比較兩個彈力的變化情況．
點評：本題是三個平衡問題，分析受力情況是解題的關(guān)鍵步驟．運用圖解法分析動態(tài)平衡問題，簡潔直觀．