问题
应用设计题
如图所示，AO是具有一定质量的均匀细杆，可绕O点在竖直平面内自由转动．细杆上的P点与放在水平桌面上的圆柱体接触，圆柱体靠在竖直的挡板上而保持平衡．已知杆的倾角θ＝60°，圆柱体的重力大小为G，竖直挡板对圆柱体的压力大小为2
G，各处的摩擦都不计，试回答下列问题：
(1)作出圆柱体的受力分析图；
(2)通过计算求出圆柱体对均匀细杆AO的作用力的大小和水平地面对圆柱体作用力的大小．
答案
(1)
(2) 3G
(1)对圆柱体进行受力分析，受力分析图如图所示，其中N1、N2、N3分别为桌面、挡板、细杆对圆柱体的弹力．
(2)已知竖直挡板对圆柱体的弹力大小2
G，根据平衡关系：N3sin60°＝N2，∴N3＝4G
设圆柱体对均匀细杆AO的作用力大小为N3′，根据牛顿第三定律知，N3′＝4G.竖直方向的平衡关系为N1＝N3cosθ＋G，将数据代入得，N1＝3G.
