问题 问答题

质量均匀分布的球重G=300N,置于竖直墙和支架之间,球半径R=10cm,支架和墙之间的距离a=15cm,各接触处摩擦均不计.

(1)试画出球的受力图;

(2)求支架和墙对球的作用力.

答案

(1)球受重力、支架的支持力和墙壁的支持力,如图所示:

(2)支架与球接触点与球心的连线与竖直方向的夹角为:

sinθ=

a-R
R
=
15cm-10cm
10cm
=
1
2
,故θ=30°

根据平衡条件,有:

支架对球作用力:F=

G
cos30°
=
300
3
2
N=200
3
N

墙壁对球的作用力:N=Gtan30°=100

3
N

答:(1)球的受力图如图所示;

(2)支架对球的作用力为200

3
N,墙对球的作用力为100
3
N.

单项选择题
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