问题
问答题
如图所示,球重为G,半径为R,紧靠在竖直墙上,木块重为W,厚为h,放在球边,当对木块施以水平推力F后,球刚好对地面压力为零,如不计一切摩擦,
求:(1)F的大小;
(2)木块对地面的压力.

答案
对球进行受力分析如图:
由三角形相似可得:sinθ=R-h R
由平衡条件得:F′=G
sinθ=
=G F1
,R-h R
解得:F1=GR R-h
对木块受力分析并正交分解如图:
由平衡条件得:
水平方向:F=cosθ,即:F=
×GR R-h
=R2-(R-h)2 R G h(2R-h) R-h
竖直方向:N=W+F1sinθ=W+
×GR R-h
=W+GR-h R
由牛顿第三定律得:
木块对地面的压力为:W+G
答:(1)F的大小为:G h(2R-h) R-h
(2)木块对地面的压力为:W+G