问题 问答题

一个重为20N的光滑小球A,静止在光滑斜面与竖直挡板之间,斜面的倾角为37度,求:

(1)小球对斜面的压力和对竖直挡板的压力;

(2)现将挡板P缓慢地由竖直位置逆时针转到水平位置,求此过程中球对挡板压力的最小值.(sin37°=

3
5
,cos37°=
4
5

答案

(1)对球受力分析如图所示:

由于光滑圆球受共点力处于静止状态,所以光滑圆球的合力为0.

由共点力平衡的条件得出:

N1=

G
cos37°
=
20
0.8
=25N

N2=Gtan37°=20×

3
4
=15N

根据牛顿第三定律得:小球对斜面的压力为25N,对竖直挡板的压力为15N;

(2)将挡板P缓慢地由竖直位置逆时针转到水平位置,则挡板对球的弹力方向和大小如图中由初始位置到2到3过程变化,

由图可以看出当挡板与斜面垂直时所受挡板支持力最小:

Nmin=Gsin37°=10×0.6=12N

则球挡板压力的最小值为12N.

答:(1)小球对斜面的压力为25N,对竖直挡板的压力为15N;

(2)现将挡板P缓慢地由竖直位置逆时针转到水平位置,此过程中球对挡板压力的最小值为12N.

单项选择题
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